Thermoreversible Associating Polymer Networks: I. Interplay of Thermodynamics, Chemical Kinetics, and Polymer Physics
混合分子动力学/蒙特卡罗模拟用于研究非缠结的热可逆缔合超分子聚合物的熔体。在这一系列论文的第一篇中,我们描述并验证了一个模型,该模型有效地分离了热力学和化学动力学对这些系统的动力学和力学的影响,并且可扩展到任意非平衡状态和非线性力学性质。我们研究了模型的静态(和非均相)动力学,非平衡化学动力学和机械性能。我们的许多结果可以理解为从扩散限制到动力学限制的粘键复合的交叉,这既影响聚合物物理,也受其影响。e.父链的连通性。
2009-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Instabilities in freely expanding sheets of associating viscoelastic fluids
我们使用的小固体目标上的液滴的影响作为一种工具,调查极端变形率下的粘弹性流体的行为。我们研究了两类瞬时网络:超分子聚合物的半稀释溶液和由聚合物可逆连接的球形油滴悬浮液。这两种类型的样品表现出非常相似的线性粘弹性,这可以用麦克斯韦流体模型来描述,但由于不同的网络结构,非线性特性的对比。在冲击时,弱粘弹性样品表现出定性类似于牛顿流体的行为:光滑和规则的片材形成,膨胀,然后收缩。相比之下,对于高粘弹性流体,片材的厚度被发现是非常不规则的,导致不稳定性,并最终形成孔。我们发现,材料的流变特性规则的发病不稳定性。我们首先提供了一个简单的图像分析的膨胀片,以确定发病的不稳定性。然后,我们证明了一个Deborah数相关的最短的弛豫时间与样品结构的高剪切后是相关的参数,控制在片材的厚度的不均匀性,最终导致孔的形成。当片材撕裂时,数据表明,相反,打开动力学也取决于片材的膨胀率。
2021-11-11 cond-mat.soft
Random Surface Statistical Associating Fluid Theory: Adsorption of n-Alkanes on Rough Surface
链流体的吸附性质从基础和工业的角度来看都是令人感兴趣的。基于密度泛函理论(DFT)的模型是允许描述表面现象的最合适的技术之一。同时,统计缔合流体理论(SAFT)成功地描述了链流体的PVT性质。在本出版物中,我们已经开发了新版本的SAFT-DFT方法,称为RS-SAFT,它能够描述短烃在几何粗糙表面上的吸附。我们的理论的主要优点是应用到自然粗糙表面上的吸附与正常和横向的异质性。出于这个原因,我们提出了工作流程,其中使用我们以前的工作[1]中开发的理论方法分析真实固体样品的表面,并通过简单流体的低温吸附等温线测量进行实验。结果表明,RS-SAFT可以预测链流体的吸附性能,同时考虑到表面样品的几何形状。为了测试我们的工作流程,我们研究了己烷吸附在炭黑与最初未知的几何形状。正己烷在303 K和293 K吸附的理论预测与相应的实验数据吻合较好。
2018-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasichemical theory and the description of associating fluids relative to a reference: Multiple bonding of a single site solute
我们推导出一个表达式的化学势相关联的溶质在溶剂中的参考流体中的值使用准化学组织的潜在分布定理。溶质不与溶剂缔合的时间分数,即单体分数,表示为(a)参考流体中溶质周围溶剂占据的统计数据和(b)由于打开溶质-溶剂缔合而产生的Widom因子。假设对加和性,我们扩展Widom因子成产品的迈耶f-函数和由此产生的表达式进行重排,揭示了一种形式的单体馏分,这是类似于内使用的统计缔合流体理论(SAFT)。本公式避免了所有的图论参数,并提供了一个新的,更直观的角度Wertheim的理论和SAFT。重要的是,多体效应被透明地纳入理论的基础。我们说明了本方法的一般性,通过考虑多个溶剂协会的例子,范围从一个小补丁上的球体,Janus粒子,和溶质的整个表面是可用于协会的胶体溶质的结合域。
2017-07-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
A perturbation theory for water with an associating reference fluid
水的热力学的理论描述受到挑战的四面体对称在环境条件下的结构转变。由于微扰理论通常假设球对称参考流体,因此它们无法准确描述水在环境条件下的液体性质。在本文中,我们解决了这个问题,通过引入相关的参考扰动理论(APT)的概念。在APT中,我们把参考流体作为一个关联的硬球流体过渡到四面体对称的完全氢键的限制。我们计算这种过渡在理论上自洽的方式,而不呼吁分子模拟。这个相关的参考提供了参考流体的二阶Barker-Hendersen微扰处理的远程吸引力。我们证明,这种新的方法提供了一个显着改善的描述水相比,标准的微扰理论。
2017-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Wertheim and Bjerrum-Tani-Henderson theories for associating fluids: a critical assessment
两个理论关联流体最近用来研究集群模型的自组装斑片状粒子,韦特海姆和Bjerrum-Tani-Henderson理论,仔细比较。我们表明,流体只允许二聚,韦特海姆理论是等效的Bjerrum-Tani-Henderson理论忽略集群间的相关性。尽管如此,虽然前一个理论能够解释渗透和冷凝,后者却不能。对于Bjerrum-Tani-Henderson理论,我们还严格证明了集群的浓度和减少的方程系统的解决方案的唯一性,一个单一的一个单一的未知。我们进行了蒙特卡罗模拟的两个简单的模型的二聚流体和定量比较两种理论的预测与模拟数据。
2014-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-gas phase behavior of polydisperse dipolar hard-sphere fluid: Extended thermodynamic perturbation theory for central force associating potential
推广了新近提出的热力学有心力微扰理论(TPT-CF),计算了具有硬球尺寸和偶极矩多分散性的多分散偶极硬球流体的液-气相图.为了建立与铁胶体分散体相行为的联系,假设偶极矩与硬球直径的立方成比例。我们提出并讨论了完整的相图,其中包括云和阴影曲线,双节点和分布函数的共存的子相在不同程度的系统多分散性。在所有情况下,研究多分散性增加相不稳定性的区域,并将临界点转移到更高的温度和密度值。较大尺寸的颗粒总是破碎成液相,而较小尺寸的颗粒倾向于移动到气相。在相对高的系统多分散性值三相共存观察。
2012-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Liquid polymorphism, density anomaly and H-bond disruption in an associating lattice gases
本文研究了氢键畸变和质子简并消除对缔合液体极小模型热力学性质的影响。在这两种情况下,两个液相和密度异常的存在不受影响。键合结构的简并度越大,临界温度越低,液-液共存线越陡,意味着液体密度越低,熵越大。对相图中氢键网络的分析表明,密度异常伴随着氢键密度的急剧降低,这对一个早已被人们所认识的关联式产生了限制。这一特点是目前独立的键畸变或质子熵的存在。
2006-09-21 cond-mat.soft
Thermodynamic perturbation theory for associating fluids confined in a 1- dimensional pore
本文发展了一种新的理论,用于研究缔合分子的自组装,该理论仅限于单一的空间维度,但允许探索所有的取向角。对势的各向异性和低维空间的相互作用,导致取向有序的关联团簇。由于取向熵的减少,这种局部有序增强了关联。与取向均匀的体3D流体不同,1D中的缔合需要取向分布函数的自洽计算。为了检验新理论,进行了蒙特卡罗模拟,发现该理论是准确的。该理论可用于研究一维分子筛中分子间的氢键以及碳纳米管中水的氢键。
2016-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Development of Statistical Associating Fluid Theory for Aqueous Ionic Liquid Solutions by Implementing Monte Carlo Simulations and Ornstein-Zernike Integral Equation
本文将统计缔合流体理论(SAFT)的最新版本SAFT 2与vanderWaals和Platteeuw理论相结合,研究了烷烃水合物的相平衡条件。该模型被发现提供了一个准确的表示的烷烃水合物的解离条件,有和没有抑制剂,如盐,醇,以及混合盐和醇。基于SAFT 2模型,建立了一个用于模拟离子液体(IL)水溶液热力学性质的非均相SAFT状态方程。在模型参数可调的情况下,异片段SAFT能较好地反映咪唑离子液体的液体密度、活度系数和渗透系数。利用多嵌段SAFT和vanderWaals和Platteeuw理论研究了咪唑离子液体对甲烷水合物的抑制作用。通过蒙特卡罗模拟和Ornstein-Zernike积分方程的求解,对SAFT模型进行了修正,使其更好地表征离子液体水溶液的热力学性质.提出了一种简单的修正MSA模型,简称KMSA模型,用于准确预测含中性组分的电解质体系的过剩能。蒙特卡罗模拟也进行了灵活的带电硬球链分子,并提出了一个SAFT模型,该模型实现了二聚体或二聚体单体的方法来考虑带电链的连接。
2017-05-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
Revisiting the wetting behavior of solid surfaces by water-like models within a density functional theory
本文利用经典密度泛函理论研究了具有不同缔合强度的类水模型在固体表面上的润湿行为,通过吸附等温线和Young方程确定了润湿与预润湿临界温度及接触角随温度的变化,结果与实验和模拟吻合良好。
2024-03-29 cond-mat.soft
Polymeric nematics of associating rods: phase behavior, chiral propagation and elasticity
具有吸引性尖端的棒状胶体可以形成线性聚集体,其随后可以经历分级自组装成微流体。受最近有色液晶的建模工作的启发,组成的离散积木,我们制定了可逆的超分子棒的第二维里理论。与有色化合物不同,这些体系能够在高温下形成稳定的非晶相,在不存在聚合的情况下达到单体极限。将尖端电位从吸引性改变为排斥性,因此能够实现从单体到聚合物的微流体的平滑交叉。我们分析了这两个制度的各向同性-双折射相行为,并解决双折射弹性性质。该理论考虑了分子的灵活性和手性的细丝和尊重的内在链长依赖性的顺序。我们还讨论了聚合抑制剂的聚合制度的相行为的影响,并发现抑制剂引起显着缩小的各向同性的双相区域,并产生再入口线虫以及共存相的质量密度反转。最后,我们讨论了棒状聚合物向列相的弹性模量,定性地比较了它们与有色液晶和其他纳米粒子基向列相的弹性各向异性。
2019-10-03 cond-mat.soft
A global investigation of phase equilibria using the Perturbed-Chain Statistical-Associating-Fluid-Theory (PC-SAFT) approach
研究了最近发展起来的微扰链统计缔合流体理论(PC-SAFT)的各种模型参数,包括代表链长的参数m、热力学温度T和压力p。该方法基于Wertheim和Chapman等人发展的链分子的一阶热力学微扰理论,并包括通过二阶热力学微扰相互作用的分散作用。Barker和Henderson的序微扰理论。我们系统地研究了层次的模型,这是基于PC-SAFT方法,使用分析模型计算和蒙特卡罗模拟。对于单组分体系,我们发现与模拟结果相比,分析模型除了常见的气液共存区外,还显示出两个相分离区:一个相分离区发生在高密度和低温下。第二次分层发生在低密度和高温下,通常在相图中期望理想气体相。这些现象被称为“液-液”和“气-气”平衡,在单组分体系中产生多个临界点,以及临界终点(CEP)和三个流体相的平衡,这通常只能在多组分混合物中发现。此外,它表明,在这个模型中的“液-液”分层是不是一个“软化”排斥相互作用的结果,假设在理论推导的模型。本文用PC-SAFT方程关联了分子量Mw= 45000 g/mol的聚丁二烯熔体密度的实验数据。结果表明,在常温和高压下模拟聚合物密度的差异可以追溯到…
2005-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic perturbation theory and equation of state developments
另一种方式利用热力学微扰理论的Wertheim的发展状态方程相关联的流体模型,并详细介绍了水。该方法利用非饱和度参数的一般特征,避免了代数方程的必要求解,并使结果与微扰理论中使用的简单参考流体模型的细节紧密相关。
2021-10-09 cond-mat.soft
Relationship between thermodynamic perturbation and scaled particle theories for fused dimers fluids
综述了用比例粒子理论描述由相切或重叠硬球构成的哑铃形流体的各种方法。在文献中遇到的表达式写在一个类似的形式中介绍的热力学微扰理论由韦特海姆链和统计关联流体理论(SAFT)开发。在这两种类型的理论描述中观察到的类比和差异允许人们提出替代的理论表达式来描述具有重叠球体的哑铃状流体。
2021-10-09 cond-mat.soft
Poly-liquid behaviors of self-associating fluids and mesoscopic aggregation in liquid solutions
本研究通过显式模型求解自缔合流体热力学,发现瞬态二聚体可导致介观团簇涌现,并预测团簇为富单体亚稳态液体,宏观稠密相为富二聚体,为络合情景提供证据。
2025-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Melting upon cooling and freezing upon heating: Fluid-solid phase diagram for Svejk-Hasek model of dimerizing hard spheres
提出了一个简单的模型,二聚硬球具有高度非平凡的流-固相行为。利用最近提出的有心力热力学微扰理论(RTPT-CF)研究了该模型。该相图具有流体-固体共存曲线的流体分支,其温度低于固体分支的温度。这种不寻常的行为与系统排除体积对温度的强烈依赖性有关,对于手头的模型,温度随着温度的升高而降低。这种效果也可以看到一个广泛的家庭的流体模型与有效的相互作用,结合短距离的吸引力和排斥在一个更大的距离。我们预计,足够高的排斥势垒,这样的系统可能会显示出类似的相行为。
2016-07-25 cond-mat.soft
Thermodynamic stability of fluid-fluid phase separation in binary athermal mixtures: The role of nonadditivity
本文研究了中等尺寸比硬球二元非加性混合物中流体-流体相分离的热力学稳定性。我们感兴趣的是阐明所发挥的作用,少量的非加性在确定流体-流体相分离的稳定性相对于流体-固体相变。在修正超网链和Rogers-Young积分方程理论的框架下,通过计算Gibbs自由能,建立了分层曲线。我们还评估流体-流体相平衡内的一阶热力学微扰理论适用于一个有效的单组分潜力,通过整合出的自由度的小球。两种不同的方法之间出现了定性的一致。我们还解决了冻结线的测定,通过应用一阶热力学微扰理论的大球体之间的有效相互作用。我们的研究结果表明,对于中等尺寸比的适度的非加性,小于早先的想法,可以足以驱动流体-流体的临界点到热力学稳定区域的相图。这些发现可能是重要的稀有气体混合物在极端的压力和温度条件下,非加性预计是相当小的。
2006-01-12 cond-mat.soft
Fluids confined in wedges and by edges: From cluster integrals to thermodynamic properties referred to different regions
最近,新的见解之间的关系的几何形状的容器,限制流体和它的热力学性质的跟踪通过研究集群积分的非均匀流体。在这项工作中,我分析了流体的热力学性质限制在楔形或边缘,强调这些属性所指的区域的问题。在这种情况下,线热力学性质之间的关系,涉及到不同的区域推导出作为二面角$α$的解析函数,为$0<α<2π$,这使得一个统一的方法,以边缘和楔。作为这些结果的一个简单应用,我分析了低密度区的受限气体的性质。最后,利用最近的分析结果的第二集团积分的限制硬球流体,分析研究的低密度行为的线热力学性质的二阶密度为$0<α<2π$,并通过采用不同的参考区域。
2015-06-25 cond-mat.soft
Structural and Thermodynamic Properties of Hard-Sphere Fluids
这篇透视文章概述了我们的一些分析方法来计算单组分和多组分硬球流体的结构和热力学性质。对于结构性质,他们产生一个philically一致的配方,从而改善和扩展的Percus-Yevick理论的已知的分析结果。还讨论了将单组分流体状态方程与多组分混合物状态方程联系起来的近似表达式。
2020-09-24 cond-mat.soft
Thermodynamic-Dynamic Interrelations in Glass-Forming Polymer Fluids
我们利用晶格集团理论(LCT)的聚合物流体表明,构型熵,焓,和内能都是密切相关的,建议由Caruthers和梅德韦杰夫最近的测量,使广义熵理论(GET)的玻璃形成,LCT和亚当-吉布斯模型的组合,可以重铸在任何这些热力学性质作为一个方便的问题。热力学标度,一种形式的密度-温度标度所表现出的动态和一些热力学性质,是用来评估的热力学性质是最自然的动力学联系在一起,我们探讨了这种标度的起源的基础上的GET和分子动力学模拟的粗粒度聚合物模型的直接计算。通过结合我们的综合建模的热力学性质,使用LCT和高度预测的GET模型的流体热力学如何与其动力学,以及模拟结果确认这些理论框架,我们获得洞察热力学方面的集体运动和缓慢的$β$ -玻璃形成液体的松弛过程。
2022-09-09 cond-mat.soft
Modeling of polymer-enzyme conjugates formation: Thermodynamic perturbation theory and computer simulations
本文提出聚合物-酶偶联物形成的简单模型,扩展 Wertheim 一阶热力学微扰理论进行描述,并通过计算机模拟验证其比传统 TPT1 更准确,尤其能反映官能团沿主链位置的影响。
2021-10-29 cond-mat.soft
Microscopic structure and thermodynamics of a core-softened model fluid from the second-order integral equations theory
利用由超网链和Percus-Yevick闭包构成的二阶Ornstein-Zernike积分方程,研究了各向同性三维核软化流体的结构和热力学性质.径向分布函数进行了比较,从单重积分方程和计算机模拟数据。建立了不同近似理论下密度异常区域的界限。结果表明,二阶超网链近似可以用来描述该模型流体的结构和密度异常。此外,我们提出的桥函数的计算结果。
2011-06-16 cond-mat.soft
Universal behavior of soft-core fluids near the threshold of thermodynamic stability
本文利用液态理论和蒙特卡罗模拟,研究了经典粒子通过有限对排斥和长程吸引相互作用系统的行为。任何这样的势都可以通过增加吸引力而牺牲排斥力来驱动鲁尔不稳定,直到失去热力学极限。通过研究几种潜在的形式,我们发现,所有的系统表现出定性相似的行为在流体相的热力学稳定性的阈值接近(并可能超过)。鲁埃尔不稳定性的一般特征是在低温下液-汽双结点线(和旋结点线)明显加宽,以至于在稳定性阈值时,密度为零的蒸汽将与密度发散的液体共存。我们试图合理化的通用路径Ruelle不稳定性软芯流体呼吁一个启发式的论点。
2018-04-26 cond-mat.soft
A Thermodynamic Model of Electric-Field-Induced Pattern Formation in Binary Dielectric Fluids
利用粗粒自由能泛函研究了二元介质流体层中的电场诱导相变和斑图形成。自由能的静电部分是介电函数的非线性泛函,而介电函数又取决于局部胶体浓度。我们确定的相共存曲线,并发现超过一个临界电场的系统相分离。伴随着相分离的模式类似于在一个普通的二元流体的亚稳分解中观察到的。通过积分一个Cahn-Hilliard型方程,分析和数值地讨论了相位分离模式的时间演化。
2002-11-21 cond-mat.soft
Thermodynamics of the multi-component dimerizing hard-sphere Yukawa mixture in the associative mean spherical approximation
给出了多元二聚化汤川硬球流体的亥姆霍兹自由能、化学势、熵和压力的显式解析表达式。这些表达式是写在Blum的缩放参数$Γ$,这是从与因式分解汤川系数的模型的关联平均球近似(AMSA)的解决方案。在这种情况下,AMSA的解简化为$Γ$的仅一个非线性代数方程的解。这一特点使该理论可用于描述缔合流体的物理性质与任意数量的组件,包括多分散流体的限制情况。
2008-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Limit for Polydisperse Fluids
我们研究的热力学极限流体的硬核颗粒是多分散的大小和形状。此外,粒子可以磁性地相互作用。这种系统的自由能是一个随机变量,因为它取决于粒子的选择。我们证明了热力学极限以概率1存在,并且与粒子的选择无关。我们的证明适用于多分散硬球流体,胶体和铁磁流体。热力学极限的存在意味着系统的形状和大小与系统的热力学性质无关。
2000-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of Yukawa fluids near the one-component-plasma limit
详细分析了二维和三维弱屏蔽汤川流体(接近单组分等离子体极限)的热力学。结果表明,这些流体的过剩内能的热分量,当表示在适当的归一化耦合强度方面,表现出缩放相关的相应的单组分等离子体的限制(缩放之间的两个和三维的情况下有很大的不同)。这为我们估计弱屏蔽Yukawa流体的热力学性质提供了一个简单而准确的实用工具。特别注意的是支付给二维流体,其中几个重要的热力学量的计算,以说明该方法的应用。
2015-07-02 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Thermodynamic $R$-diagrams reveal solid-like fluid states
我们评估流体氩,氢,二氧化碳和水的热力学曲率$R$。对于这些流体,$R$大多是负的,但我们也发现显着的制度,积极的$R$,我们解释为指示固体状流体的属性。在非常高的压力下,所有四种流体中都存在正$R$状态。此外,水在其三相点附近的稳定液相中具有窄的正$R$板。此外,水是我们发现的唯一在冷却成亚稳液相时具有$R$减少的流体,这与可能的第二临界点一致。
2014-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamically consistent mesoscopic fluid particle models for a van der Waals fluid
GENERIC结构允许统一处理不同的流体力学离散模型。首先,我们提出了一个有限体积拉格朗日离散的连续流体力学方程通过Voronoi镶嵌。然后,我们表明,这些离散方程的轻微修改具有GENERIC结构。GENERIC结构确保热力学一致性,并允许引入正确的热噪声。这样,我们得到了一个一致的离散模型的拉格朗日波动流体动力学。为了完整性,我们还介绍了光滑粒子动力学模型和耗散粒子动力学模型的通用版本。由通用框架认可的热力学一致性允许范德瓦尔斯流体的气液相共存的连贯的讨论。
2000-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Modeling of Fluid Polyamorphism in Hydrogen at Extreme Conditions
流体多晶性,即在一个单组分系统中存在多种无定形流体状态,已经在多种物质中观察到或预测到。这种现象的一个显著例子是高压氢中绝缘和导电高密度流体之间的流体-流体相变。这种转变是由氢的分子和原子态的可逆二聚/解离引起的。在这项工作中,我们提出了第一次尝试,在极端条件下的氢流体-流体相变的物理模型。我们的预测的相共存和反应平衡的两种替代形式的流体氢是基于实验数据和模拟结果的支持。值得注意的是,我们发现,对应态定律可以用来构建一个统一的状态方程结合现有的计算结果为不同的氢模型和实验数据。
2022-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morphological Thermodynamics of Fluids: Shape Dependence of Free Energies
我们研究的流体的热力学势的依赖其容器的几何形状。如果满足势的运动不变性、连续性和可加性,则只需要四个形态度量就可以完全描述任意形状的容器对流体的影响。这三个约束可以被理解为常规术语“广泛”的更精确的定义,并且其结果是,除了常数项之外,表面张力和其他热力学量仅包含容器的平均曲率和高斯曲率的线性贡献,而不是如之前通常假设的无限数量的曲率。我们验证了这一点的数值熵系统的硬球有界的弯曲壁。
2004-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature Expansions in the Square Shoulder Fluid II: Thermodynamics
在配套文件中,我们推导出的结构因子的方肩潜在的高,低温制度周围的微扰方式的解析表达式。在这里,这些解决方案的各种物理性质的推导。特别是,我们调查了大波数扇区,并将其与对关联函数的接触值。然后讨论了方肩流体的热弹性性质。
2020-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Model-free thermodynamics of fluid vesicles
出于对流体膜中表面张力变量的性质和相互关系的长期争论,我们将膜囊泡的热力学重新表述为包含三维体积的通用二维有限系统。该配方示出需要两个张力变量,共轭的每分子的面积和体积面积比的密集约束。我们得到这两个变量之间的关系,在各种情况下,以及它们的对应关系的张力变量的膜的其他定义。几个有关膜张力的争议,从而解决了模型的热力学水平。热力学公式也可用于处理对膜的详细统计力学和相互作用不敏感的囊泡的大规模性质。
2012-02-02 cond-mat.soft physics.bio-ph
Limits of validity for a semiclassical mean-field two-fluid model for Bose-Einstein condensation thermodynamics
本文利用半经典双流体平均场模型重新研究了弱相互作用稀玻色气体在势阱作用下的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)热力学,以寻找模型的适用范围.一旦违反了稀释和弱相互作用的条件,这种模型预计将崩溃。我们发现,这种故障发生的耦合和密度值附近的BEC目前的实验方案。随着相互作用耦合度和密度的增加,模型可能导致热力学观测量的非物理结果。
2000-05-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simplified exponential approximation for thermodynamics of a hard-core repulsive Yukawa fluid
采用基于一阶平均球近似(FMSA)的指数近似方法研究了硬核排斥性Yukawa流体的结构和热力学性质。所提出的理论利用了由于Tang和Lu [J. Chem. Phys.,1993,99,9828]的径向分布函数。从与计算机模拟数据的比较,我们已经表明,在低密度和低温条件下,原始FMSA理论失败,基于FMSA的指数理论预测显着改善。
2012-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Different thermodynamic pathways to the solvation free energy of a spherical cavity in a hard sphere fluid
本文确定了与硬球流体中球形空穴形成有关的过剩自由能。溶剂化自由能可以通过使用许多不同的精确的热力学途径,通过插入腔引起的结构变化的积分来计算。我们考虑三个这样的途径,包括一个新的密度路线在这里得出。最近发展起来的流体静力学线性响应积分方程给出了一般外场作用下非均匀硬球流体的结构信息。在不同的路径中使用的结果给出了一个普遍准确的测定溶剂化自由能的空腔在很宽的尺寸范围内,从零到无穷大。一个相关的方法,高斯场模型的结果,也进行了讨论。
2003-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural and thermodynamic properties of fluids whose molecules interact via one-, two-, and three-step potentials
流体的结构和热力学性质的分子相互作用,通过潜在的硬核加上一个方井,一个方肩,和第二个方井,被认为是。这些属性是通过使用(半解析)的有理函数近似方法作为一个特殊的情况下,更一般的配方提供较早的涉及潜在的硬核加上$n$分段常数部分。与最近的模拟数据的结果比较证实了该方法的实用性。
2022-08-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
SAFT-P: A plaquette level perturbation for self-assembly in patchy colloids
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
SAFT-P通过晶格级扩展实现对斑点颗粒自组装的拓扑敏感建模,提升对复杂凝聚体的预测能力。
2026-03-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
Fluid-Fluid and Fluid-Solid transitions in the Kern-Frenkel model from Barker-Henderson thermodynamic perturbation theory
本文用Barker-Henderson二阶热力学微扰理论研究了片状胶体的Kern-Frenkel模型。该模型描述了一种流体,其中硬球粒子用一个补丁装饰,以便它们通过方阱(SW)势相互作用,如果它们彼此足够接近,并且如果每个粒子上的补丁正确对齐。气-液和流-固两相共存的计算和对比相应的蒙特卡罗模拟结果。我们发现,微扰理论描述相当准确的数值模拟所有的方式从一个完全覆盖的方阱潜力的Janus限制(半覆盖)。在数值数据不可用的区域(从Janus到硬球),该方法提供了临界线位置的估计,可以作为在这些低覆盖率下进一步有效数值工作的指导方针。与其他技术,如积分方程理论的比较,突出了这种方法在本上下文中的重要方面。
2012-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Virial coefficients, thermodynamic properties, and fluid-fluid transition of nonadditive hard-sphere mixtures
本文对$d$维非加性硬球多组分混合物的热力学性质和状态方程给出了统一的理论方法。这些理论包括Hamad的理论,我们以前的公式,原始的MIX 1理论,最近提出的修改的MIX 1理论,以及本文提出的MIX 1理论的非线性扩展。压缩因子,亥姆霍兹自由能,第二,第三和第四维里系数的显式表达式。最近的Monte Carlo数据进行比较的维里系数的不对称混合物和可用的模拟数据的压缩因子,临界会溶点,和液-液共存曲线。指出了每种理论的优点和局限性。
2010-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Finite-size effects and thermodynamic limit in one-dimensional Janus fluids
本文重新讨论了由限制在一维通道中的双面粒子构成的Janus流体的平衡性质。精确的吉布斯自由能为有限数量的粒子$N$精确推导淬火和退火实现。证明了这两类系统的结果在热力学极限($N\to\infty$)内趋向于最近导出的一个共同表达式(Maestre M A G and Santos A 2020 J Stat Mech 063217)。理论上的有限尺寸的结果是specialized的克恩-弗伦克尔模型和淬火和退火系统(包括偏置和无偏置)的蒙特卡罗模拟证实。
2021-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Wertheim perturbation theory: thermodynamics and structure of patchy colloids
我们批判性地讨论了应用韦特海姆的理论类的复杂的缔合流体,今天可以在实验室中的工程补丁胶体和预测其特有的气-液相图。我们的系统研究,源于微扰版本的理论,使我们能够表明,即使在最简单的近似水平的集群间的相关性,该理论仍然能够提供一个一致的和稳定的图片的行为有趣的模型的自组装胶体悬浮液。我们扩展了最近在文献中介绍的补丁系统的几种情况下的分析。特别是,我们第一次详细讨论的一致性的结构描述的微扰方法的基础上,我们能够证明从热力学和结构的一个网站的情况下,从价之间的一致性关系。提出了一个简单的结构因子的解析表达式。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density Functional Theory Predictions of Derivative Thermodynamic Properties of a Confined Fluid
New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院);Otto H. York Department of Chemical and Materials Engineering, New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院 Otto H. York 化学与材料工程系);Institut für Nichtklassische Chemie e. V.(非经典化学协会)
本文利用DFT方法预测受限流体的导数热力学性质,通过参数调整和分子模拟验证了等温压缩性和热膨胀系数的计算结果。
2026-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph