Vibrational model of entropy in dense two-dimensional fluids
Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院高温联合研究所)
本文推广了振动模型以描述二维流体的过剩熵,并通过对多种系统(如库仑和对数相互作用的一分量等离子体、偶极粒子二维流体和二维Yukawa流体)的准确计算验证了其有效性。
2026-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Kinetic Theory for the Shear Viscosity of Dense Binary Dipolar Fluid Mixtures
Department of Mechanical and Industrial Engineering, Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学机械与工业工程系);Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学高等研究所)
研究致密二元偶极流体混合物剪切粘度,基于恩斯科格 - 索恩理论等构建动力学理论,推导对关联表达式,通过与分子动力学模拟结果比较,其表达式在一定堆积分数下捕捉到二元偶极流体相关行为且无需混合物拟合参数。
2026-07-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Measurements of Grain Motion in a Dense, Three-Dimensional Granular Fluid
我们用核磁共振技术测量了芥菜籽在15g垂直振动下的短时三维位移。该技术平均在一个时间间隔内,其中颗粒弹道移动,给出了一个直接测量的颗粒温度分布。最近的非弹性硬球的流体动力学理论很好地描述了致密的,较低的部分的样品。在自由上表面附近,平均自由程大于颗粒直径,流体动力学描述失效。
2001-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Describing screening in dense ionic fluids with a charge-frustrated Ising model
稠密离子流体中的电荷关联产生了经典的Debye-Huckel理论所不能预测的新效应,如长程屏蔽和胶体稳定。我们表明,库仑或电荷受挫的伊辛模型,它占远程库仑和短程分子相互作用,简单地描述了这些离子的相关性。特别是,我们得到在平均场水平和模拟中,非单调的屏蔽长度对温度的依赖。使用模拟和平均场论的组合,我们研究了如何在各种制度的相关性的影响的强度的短程相互作用。
2018-10-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic Theory and Hydrodynamics of Dense, Reacting Fluids far from Equilibrium
本文发展了硬球流体在传质过程中发生吸热和/或放热反应的动力学理论。导出了浓度、密度、速度和温度的精确平衡方程。Enskog近似进行了讨论,并作为基础的推导,通过查普曼-Enskog程序,的Navier-Stokes反应方程的各种假设下的化学反应的速度。结果表明,由反应扩散方程与对流耦合的纳维-斯托克斯方程的唯象描述是有限的适用性。
2003-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dense polar active fluids in a disordered environment
我们研究了淬火无序对致密极性活性物质群聚跃迁的影响。我们考虑不可压缩系统的活性粒子对齐相互作用下的效果,无论是淬火随机力或随机稀释。该系统表现出连续的无序有序(植绒)过渡,和相关的标度行为所描述的一个新的普适类,这是由淬火Navier-Stokes不动点控制。我们通过微扰重整化群分析确定临界指数。我们证明了淬火无序的两种形式,随机力和随机质量(稀释),属于同一普适类,在平衡的情况相反。
2022-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport properties of dense fluid argon
我们计算使用分子动力学模拟的传输特性的现实建模流体氩的压力高达$\simeq 50GPa$和温度高达$3000K$。在这种情况下,我们提供了一些较新的理论预测的液体的扩散系数的批评和讨论的Enskog理论的相关性下两个不同的适应:修改Enskog理论(MET)和有效直径Enskog理论。我们还分析了一些单原子和小双原子稠密流体的热导率的实验数据。
2004-01-10 cond-mat.stat-mech
Single-Particle Dynamics in Dense Granular Fluids under Driving
我们提出了一个模式耦合理论的动力学的标记粒子在驱动颗粒流体接近玻璃化转变。均方位移显示出一个平台,表明结构逮捕。相反,弹性硬球流体,这是完全由体积分数控制,本地化长度以及临界动力学取决于耗散的程度,参数化的正常恢复系数的。因此,由此产生的玻璃结构以及临界动力学是非普适的相对于α。
2012-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport properties of dense dissipitive hard-sphere fluids for arbitrary energy loss models
讨论了碰撞时失去能量的硬球流体的修正Enskog近似,其能量是从碰撞时速度的法向分量中损失的,但在其他方面是任意的。具有速度依赖性恢复恢复系数的颗粒流体是该模型所涵盖的一个重要特例。利用Chapman-Enskog展开式,得到了Enskog方程的正规解。最低阶解描述了一般的均匀冷却状态和生成函数的形式主义介绍的分布函数的确定。一阶解,在最低的Sonine近似评估,提供了估计的Navier-Stokes流体动力学描述的传输系数。所有的计算都是在任意数量的维度上进行的。
2005-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phenomenological Scale Factors for the Liquid-Vapor Critical Transition of Pure Fluids
我们讨论了一种唯象的方法,它允许确定的奇异渐近行为的纯流体在平衡时,当液-气临界点和切平面的特征表面的这一点是本地化实验,在压力,密度和温度坐标。
2005-12-15 cond-mat.stat-mech
Packing frustration in dense confined fluids
封闭流体的包装挫折,即,研究了在短距离处,在平面硬表面之间限制的致密硬球流体的流体颗粒的优选堆积和由限制表面施加的堆积约束之间的不相容性。的挫折的详细机制进行了研究,通过分析的各向异性对分布的封闭流体,从积分方程理论得到的非均匀流体在对相关水平内的各向异性的打击-Yevick近似。通过研究狭缝中每个粒子周围的粒子间碰撞产生的平均力,我们计算出密度分布的平均力的主分量-每个分量是粒子半球面对任一表面的碰撞力的总和。这些组分随狭缝宽度的变化引起表面之间的层结构的相当复杂的变化,但是,如本文所示,这些变化的基础可以很容易地定性地理解,并且通常也是半定量地理解。据发现,流体的顺序在本质上是由当地的包装约束在每个单一的固体-流体界面。一个简单的叠加的力量,由于每个表面的存在下,令人惊讶的好估计的密度分布,但仍然存在非平凡的限制效应,不能解释的叠加,最值得注意的是在狭缝中的颗粒相对于散装的过量吸附的幅度。
2014-09-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Irreversible dynamics of a massive intruder in dense granular fluids
本文提出了一个具有指数记忆的广义朗之万方程,用于求解稠密颗粒流体中的大质量入侵者的动力学问题。该模型再现了数值相关和响应函数,违反了平衡涨落耗散关系。在示踪剂速度$V$与周围流体中的自发局部速度场$U$的耦合中识别记忆的来源。这种识别使我们能够测量入侵者的波动熵产生作为$V$和$U$的函数,获得一个整洁的验证波动关系。
2010-10-19 cond-mat.stat-mech
Is the entropy at the liquid-gas critical point of pure fluids proportional to a master dimensionless constant ?
从一个最小的一组由四个比例因子定义的纯流体的液-气临界点,和一个可调参数,占粒子量子效应,我们在这里展示了一个主奇异行为的相关长度的单组分流体子类,使用渐近尺度膨胀的物理场。对于对称单轴类3D-Ising系统的完全普适性类,在波动序参量的大关联长度尺度下,在前渐近域内观察到的这种主行为与重正化$Φ\_{d = 3}^{4}$场论的预言是一致的.讨论了以下结果:(i)通过对纯流体临界态和零温态的比较,我们可以直观地类比热力学的能斯特第三定律,从而确定了纯流体超标度的主形式;(ii)在分子相互作用的短程尺度上,所有纯流体都存在一个无量纲临界熵的主常数值。从后一种假设,我们表明,所需的四个比例因子是四个首选的方向表达完整的热力学(线性)连续性跨越(压力,体积,温度)相表面上的液-气临界点。
2006-01-05 cond-mat.stat-mech
The glass transition of dense fluids of hard and compressible spheres
我们使用计算机模拟来研究由多分散、排斥球构成的稠密流体的玻璃化转变。对于硬粒子,我们改变体积分数,φ,并使用可压缩粒子来探索有限的温度,T>0。在硬球极限,我们的动力学数据表明,在phi_{MCT} ~ 0.592附近的一个避免的模式耦合奇异性的证据,他们是一致的平衡弛豫时间的发散发生在φ_0 ~ 0.635,但他们离开开放的存在有限的温度奇异性的体积分数φ> φ_0的可压缩球。使用直接测量和一个新的缩放程序,我们估计的平衡状态方程的硬球亚稳流体到φ_0,其中压力仍然有限,这表明φ_0对应于一个理想的玻璃化转变。我们使用非平衡协议,以探索玻璃态以上的phi_0和建立的存在多个状态方程的非平衡玻璃的硬球,所有发散在不同的密度范围内的phi \in [0.642,0.664]。因此,玻璃化导致密度连续体的存在,其中可能发生干扰转变。
2009-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long Time Tail of the Velocity Autocorrelation Function in a Two-Dimensional Moderately Dense Hard Disk Fluid
Alder和Wainwright利用事件驱动的分子动力学模拟发现了中等密度硬球流体中速度自相关函数的缓慢功率衰减$\sim t^{-d/2}$($d$:维数)。在二维情况下,使用线性响应理论中的时间相关表达式导出的扩散系数显示对数发散,这被称为“二维长时尾问题”。我们重新审视这个问题,使用现代高效算法对100万个硬盘进行大规模长时间模拟,发现中等密度流体中长尾的衰减略快于功率衰减($\sim 1/t$)。我们还比较了我们的数值计算数据与自洽模式耦合理论在长时间限制($\sim 1/(t\sqrt{\ln{t}})$)的预测。
2008-01-26 cond-mat.stat-mech
A thermodynamic framework for the thermal conductivity of dense fluids
Instituto de Investigaciones Fı́sicas de Mar del Plata (IFIMAR-CONICET)(马德普拉塔物理研究所 (IFIMAR-CONICET));Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata(马德普拉塔国立大学精确与自然科学学院)
本文提出一种热力学框架,用于预测稠密流体的热导率,通过守恒量方法推导出比值表达式,并验证了其在模拟和实验数据中的准确性。
2025-12-01 cond-mat.stat-mech
Pair diffusion, hydrodynamic interactions, and available volume in dense fluids
我们计算的对扩散系数D(r)的两个硬球颗粒之间的距离r的函数在一个致密的单分散悬浮液。距离相关的对扩散系数描述了流体中颗粒之间的流体动力学相互作用,这是聚合物和胶体动力学理论的核心。我们从不连续分子动力学模拟得到的粒子对的传播子(格林函数)确定D(r)。在超过3个分子直径的距离,计算出的对扩散系数是在精确的宏观流体动力学理论的预测悬浮在溶剂浴中的大布朗粒子,以及Oseen近似非常一致。然而,与流体动力学效应相关的D(r)的渐近1/r距离依赖性仅在对距离动力学已经被跟踪相对长的时间之后出现,表明在短时间内对扩散中不可忽略的记忆效应。在短距离r处计算的D(r)与流体动力学模型的偏差反映了潜在的多体流体结构,并且被发现与局部可用体积的差异相关。这里用来确定对扩散系数的程序也可以用于球对称约束中的单粒子扩散。
2012-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic theory and shear viscosity of dense dipolar hard sphere liquids
稠密流体的输运性质从根本上是具有挑战性的,因为平衡统计物理的强大方法无法应用。极性流体使这个问题复杂化,因为长程相互作用排除了仅基于硬球的简单效应直径方法的使用。在这里,我们开发了偶极硬球流体,是有效的高密度的动力学理论。我们直接从状态方程推导出接触处径向分布函数的数学近似,并利用它来获得剪切粘度。我们还进行了分子动力学模拟,这个系统和提取的剪切粘度数值。理论计算结果与模拟结果相吻合。
2020-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Theory of Onset of De-Caging and Bond Breaking Activated Dynamics in Ultra-Dense Fluids with Strong Short Range Attractions
我们从理论上研究热激活的基本动力学过程之前,通过强短程吸引力的超致密粒子液体相互作用的充分的结构松弛。我们的方法是基于一个微观理论制定的动态自由能的概念和一个明确的治疗吸引力如何控制物理键的粒子轨迹水平。键断裂的平均时间尺度,笼逃逸的早期阶段,和一个固定的非Fickian位移进行了分析,在排斥玻璃,结合排斥(有吸引力的)玻璃,流体,和致密的凝胶制度。该理论预测了一个强大的长度尺度依赖于这些时间尺度的增长与吸引力强度在固定的包装分数,一个更弱的减速与密度在固定的吸引力强度,以及较短的键断裂时间与其他两个时间尺度,主要由扰动空间笼控制的强解耦。所有的结果是在良好的符合模拟,并作出额外的可检验的预测。经典的统计力学投影近似,取代所有裸露的吸引力和排斥力与一个单一的有效力确定对结构的描述过程中产生的主要错误与热激活逃逸从瞬态局域态。
2020-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The rheology of dense, polydisperse granular fluids under shear
本文用Enskog方程求解了中等密度、任意混合的非弹性硬球在平面剪切流中的速度分布。一个推广的梯度矩法,通过一种新的生成函数技术,实现,使用,以避免任何假设的剪切速率的大小。用该方法计算了多分散颗粒流体的压力、法向应力和剪切粘度,结果表明,颗粒的大小、质量和恢复系数随颗粒大小而变化。的Enskog方程的数值解以及分子动力学模拟的结果进行了比较。大部分的体性质很好地描述了Enskog理论,它表明,广义矩量法是更准确的比简单的(梯度)矩量法。然而,在混合物中的温度分布的描述预测Enskog理论不比较好的模拟,即使在相对适度的密度。
2004-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Boltzmann Entropy for Dense Fluids Not in Local Equilibrium
我们调查,通过计算机模拟,时间演化的(玻尔兹曼)熵的稠密流体不处于局部平衡。描述系统的宏变量$M$是(经验)粒子密度$f=\{f(\un{x},\un{v})\}$和总能量$E$。我们发现,$S(f_t,E)$是单调增加的时间,即使它的动力学部分是减少。我们认为,对于孤立的哈密顿系统的单调性$S(M_t) = S(M_{X_t})$一般应保持“典型”(绝大多数)的初始微观状态(相点)$X_0$属于初始宏观状态$M_0$,满足$M_{X_0} = M_0$。当$M_t$自主进化时,这是刘维尔定理的直接结果。
2003-10-24 cond-mat.stat-mech
Stress - Strain Rate Relation in Plug-Free Flow of Dense Granular Matter
我们推导出宏观应力张量的无塞致密颗粒流,使用第一性原理粗粒化的颗粒间的力量。推导是基于这样的假设,它定义了达芬奇流体模型,即颗粒间的相互作用是由法向接触力和固体摩擦。得到的应力-应变率关系的显式形式,提供封闭的致密颗粒流体的流动方程,并改进现有的模型,这也是基于固体摩擦作为主导的阻力机制。
2018-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of an Intruder in Dense Granular Fluids
利用事件驱动的分子动力学模拟,研究了二维稠密颗粒流体中入侵者在外力作用下的动力学行为。在第一步中,我们展示了如何传播的动量前沿的发展和紧凑的系统时,反映了边界。为了更接近最近的实验\cite{candelier2010journey,candelier2009creep},我们然后添加一个摩擦力作用在每个粒子上,与粒子的速度成正比。我们将展示如何在事件驱动的模拟中实现摩擦运动。这使我们能够进行广泛的数值模拟,针对入侵者的速度对包装分数和拉力的依赖性。我们确定了一个小的线性关系和高拉力的非线性制度,并调查这些制度对颗粒温度的依赖性。
2012-02-28 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Approach to Momentum Transport in Dense Fluids
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
提出一种基于交换函数的热力学框架,将Chapman-Enskog理论扩展到非硬球流体,预测剪切粘度,在Lennard-Jones流体上误差低于8.1%。
2026-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elementary vibrational model for transport properties of dense fluids
本文综述了稠密流体输运性质的振动模型,该模型基于原子类固态振荡主导动力学,无自由参数,定量描述了自扩散、剪切粘度和热导率,并在多种模型系统中与实验数据高度吻合。
2024-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Dynamical density functional theory for dense atomic liquids
从牛顿运动方程出发,导出了适用于原子液体的动力学密度泛函理论。该理论的特点是需要从平衡态密度泛函理论得到的Helmholtz自由能泛函作为输入。这意味着,给定可靠的平衡自由能泛函,保证正确的平衡流体密度分布。我们表明,当等温压缩性是小的,DDFT产生正确的值的声速在稠密的液体。我们还解释的理论作为一个动力学方程的粗粒流体密度和表明,该理论可以用来(进一步近似),以获得标准模式耦合理论,用于描述玻璃化转变。目前的理论应该提供一个有用的出发点,描述非均匀原子流体的动力学。
2006-04-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computation of the equilibrium three-particle entropy for dense atomic fluids by molecular dynamics simulation
我们用分子动力学模拟计算了两粒子和三粒子对Weeks-Chandler-Andersen流体熵的贡献。用一种新的方法计算了三粒子关联函数和熵,简化了计算。结果定性类似于Lennard-Jones系统。我们观察到的三粒子贡献的数值不稳定性。当使用传统方法时,这种现象先前已经被检测到,因此它可能是计算中固有的。虽然统计波动的影响可以通过外推过程来消除,但由于有限的箱大小而导致的离散化误差更难以表征。通过正确选择箱的大小,可以在任何状态下,甚至接近凝固点,实现对三粒子熵贡献的良好估计。我们观察到,尽管事实上,三粒子的贡献的幅度显着增加相比,两个粒子的贡献,接近冻结,由两个和三体项高估的过剩熵引起的误差超过了由近似的过剩熵与单独的两个体项引起的误差。
2020-01-07 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Brazil-nut effect versus reverse Brazil-nut effect in a moderately dense granular fluid
基于非弹性Enskog动力学方程推导了一个新的偏析判据,通过改变系统的不同参数,可以显示巴西坚果效应(BNE)和反向巴西坚果效应(RBNE)之间的过渡。与以前的理论尝试相比,该方法不限于近弹性的情况下,考虑到热梯度和重力的影响,并适用于中等密度。BNE/RBNE转变的相图的形式敏感地依赖于重力相对于热梯度的值,因此对于给定的质量和尺寸比、恢复系数和固体体积分数的值,可以在两种状态之间切换。特别是,当热梯度超过重力时,碰撞耗散对偏析的影响比在相反的限制下更重要。目前的分析扩展了以前的稀释极限的情况下得出的结果,并与最近的一些实验结果的结果是一致的。
2008-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emerging mesoscale flows and chaotic advection in dense active matter
本文通过研究二维过阻尼自推进圆盘模型,发现稠密活性流体中由拥挤效应与持续推进竞争所驱动的介尺度混沌平流,揭示了一种区别于其他活性系统集体流动的新型活性湍流。
2023-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Microscopic Activated Dynamics Theory of the Shear Rheology and Stress Overshoot in Ultra-Dense Glass-Forming Fluids and Colloidal Suspensions
我们制定了一个微观的,力的水平,激活动力学为基础的连续启动非线性剪切流变学的超致密玻璃形成硬球流体和胶体悬浮液的ECNLE方法的上下文中的物理力学理论。激活结构松弛被描述为一个耦合的本地-非本地事件,涉及笼和较长范围的集体弹性控制的特征应力松弛时间。理论预测的变形引起的迁移率增强,松弛加速在低值的应力,应变,或剪切速率,稳态结构松弛时间和粘度的表观幂律变薄,在剪切变薄制度的非零激活势垒,稳态剪切应力的速率依赖性的表观Herschel-Bulkley形式,动态屈服或流动应力的不同测量值与填充分数的指数增长,以及变形下的降低的脆性和动态不均匀性先前显示与实验良好一致。这里讨论的中心新问题是瞬态响应的定义特征-应力过冲。与稳态流态相反,理解瞬态响应需要明确处理结构、弹性模量和应力松弛时间的耦合非平衡演化。我们制定了一个新的定量模型,这方面的物理动机和计算易处理的方式。应力过冲的理论预测被证明是在良好的协议与实验观察的亚稳超致密制度的硬球胶体悬浮液作为剪切速率和包装分数的函数,并占变形辅助激活运动是至关重要的瞬态和稳态响应。
2022-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Segregation by thermal diffusion of an intruder in a moderately dense granular fluid
的非弹性Enskog方程,超出了弱耗散极限,并适用于中等密度的解决方案是用来确定入侵者的热扩散系数浸没在一个稠密的颗粒状气体在重力作用下。这个因素提供了一个隔离标准,显示巴西坚果效应(BNE)和反向巴西坚果效应(RBNE)之间的过渡,通过改变系统的参数(质量,大小,密度和恢复系数)。BNE/RBNE转变的相图的形式敏感地依赖于重力相对于热梯度的值,因此对于给定的系统参数值,可以在两种状态之间切换。两个具体的限制被认为是详细的:(一)重力的情况下,和(ii)均匀的温度。在后一种情况下,经过一些近似,我们的结果是一致的与以前的理论结果来自Enskog方程。我们的研究结果还表明,在没有重力的情况下,耗散对热扩散的影响比在相反的限制更重要。本分析扩展了以前的理论结果中得出的稀释极限的情况下[五Garzó,欧洲物理。Lett. { \bf 75},521(2006)]并且与一些最近的实验结果的发现一致。
2009-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From single-particle to collective effective temperatures in an active fluid of self-propelled particles
我们提出了一个全面的分析有效的温度波动耗散关系的基础上的模型的主动流体组成的自走硬盘。我们首先调查的相关性的有效温度在稀和中等密度的流体。我们发现,一个独特的有效温度一般不表征在这个广泛的密度范围内的活性流体的非平衡动力学,因为波动耗散关系产生的长度尺度依赖的有效温度。相比之下,我们发现,在非常大的密度的非平衡玻璃化转变的方法是伴随着一个独特的有效温度的出现共享的波动在所有的长度尺度。这表明,由于在非平衡玻璃化转变时发生的集体冻结,在活性颗粒的非常致密的悬浮液中,通常会出现有效的热动力学。
2015-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The statistics of particle velocities in dense granular flows
我们目前的颗粒速度分布的测量颗粒材料通过垂直通道的流动。我们的研究仅限于密集,缓慢的流动,其中材料仅在邻近壁的薄层中像流体一样剪切,而大的核心移动而没有连续变形,就像固体一样。我们发现速度分布是非高斯的,各向异性的,并遵循幂律在大的速度。值得注意的是,在类流体和类固体区域中的分布是相同的。核心处的速度变化最大,这与流体动力学理论的预测不符。我们展示了空间相关运动的证据,并提出了在没有剪切的情况下产生波动运动的机制。
2004-12-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Revisiting the Vashishta-Singwi dielectric scheme for the warm dense uniform electron fluid
本文修正了早期热力学导数错误,重新研究了顺磁暖稠密均匀电子流体的有限温度VS介电方案,通过与量子蒙特卡洛准精确结果对比,揭示了VS与STLS方案分别在结构与热力学上的优越性,并为构建更精确的介电方案提供指导。
2024-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Theory of Rayleigh molecular light scattering by isotropic polar fluids revisited
Laboratoire de Modélisation Pluridisciplinaire et Simulations, Université de Perpignan Via Domitia(多模式建模与模拟实验室,佩皮尼昂-维娅多米蒂亚大学)
本文重新审视了密集各向同性极性流体中雷利光散射的分子理论,通过引入局部场概念考虑旋转与偶极子诱导偶极子贡献,推导出简单解析方程描述不同散射情况,并讨论了与以往研究的关系。
2026-05-13 cond-mat.stat-mech
Solid-like features in dense vapors near the fluid critical point
纯流体的相图(压力对温度)通常被设想为除了终止于临界点的液-汽共存曲线的存在之外没有特征。然而,最近的一些作者提出,这种简单的图像错过了重要的特征,如Widom线,Fisher-Widom线和Frenkel线。在本文中,我们讨论了另一种方法来扩大纯流体相图,零热力学曲率线$R=0$分离区的流体固体状行为($R>0$)从气体或液体状行为($R<0$)。我们系统地评估了从三相点到临界点的饱和蒸气线附近的NIST/REFPROP(9.1版)流体数据库中的$121$纯流体的$R$。我们的具体目标是识别与饱和蒸汽线相邻的正$R$区域(“特征D”)。发现:(1)NIST/REFPROP流体的$97/121$具有特征D。b)特征D的存在和特征与分子复杂性相关,分子复杂性被认为是每个分子的原子数$Q$。c)特征D的类固体性质可能归因于基于配位自旋分子之间的相关性的介观模型,该模型可以用计算机模拟来测试。d)热力学量之间有许多相关性,包括偏心因子$ω$,但我们发现$ω$和分子形状之间几乎没有明确的相关性。e)特征D严重限制了渐近流体临界点区域的大小,可能解决了一个长期存在的谜团,即为什么这些区域如此之小。f)特征D大致与异常声音传播的状态相关。
2017-04-14 cond-mat.stat-mech
Well-Posed Two-Temperature Constitutive Equations for Stable Dense Fluid Shockwaves using Molecular Dynamics and Generalizations of Navier-Stokes-Fourier Continuum Mechanics
在分子动力学模拟的指导下,我们将Navier-Stokes-Fourier本构方程和连续介质运动方程推广到包括横向和纵向温度。为此,我们划分了纵向和横向温度之间的热传递、所做的功和热通量矢量的贡献。在激波边界条件下,这些方程的时间相关解收敛到定常激波剖面。的配置文件包括各向异性的温度,并可以适合分子动力学的结果,证明了效用和简单的两个温度的描述远离平衡态。
2010-03-08 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
The Ginzburg temperature of ionic fluids revisited
使用集体变量的方法,我们重新审视的库仑主导模型的离子流体的金斯堡温度的估计。我们考虑的电荷不对称的原始模型补充短程吸引力的相互作用在气液临界点附近。对于这个模型,我们推导出有效的伊辛类$ϕ^{4}$模型的哈密顿量表示的集体变量描述的总的数密度的波动模式。我们得到的显式表达式的所有的哈密顿系数的框架内相同的近似,即,单圈近似产生的平均场临界参数。基于这个哈密顿量,我们一致地计算了纯库仑模型(限制原始模型)和纯疏溶模型(硬球方阱模型)以及介于这两种极限情况之间的模型参数的约化金斯堡温度$t_{G}$。相反,以前的理论估计,我们得到的纯库仑模型的约20倍小于纯疏溶剂模型的降低金斯堡温度。对于包含短程吸引和长程库仑相互作用的完整模型,当库仑相互作用的强度足够大时,$t_{G}$接近纯库仑模型的数值.我们的研究结果表明,库仑相互作用中的交叉行为实验观察到的离子流体中的关键作用,以及确认伊辛样的临界库仑为主的离子系统。
2013-04-29 cond-mat.stat-mech
Chemical Potential Calculations In Dense Liquids Using Metadynamics
化学势的计算一直是原子模拟中的一个难题。最常用的方法之一是Widom的插入法,其中化学势是通过定期尝试在系统中插入额外的粒子来计算的。在密集系统中,这种方法失败,因为插入概率非常低。在本文中,我们表明,在一个均匀的流体中的插入概率可以增加使用metadhesics。我们测试我们的方法上过冷高密度二元Lennard-Jones流体。我们发现,我们可以得到有效的收敛结果,即使Widom的方法失败。
2016-07-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Flexible Macroscopic Models for Dense-Fluid Shockwaves: Partitioning Heat and Work; Delaying Stress and Heat Flux; Two-Temperature Thermal Relaxation
区分纵向和横向温度的宏观模型可以提供由分子动力学模拟揭示的微观激波结构的改进的描述。此外,我们可以在模型中包括三个弛豫时间,两个基于麦克斯韦粘弹性及其用于热流的Cattaneo方程模拟,第三个基于克鲁克-玻尔兹曼方程。这种方法可以复制所观察到的应力滞后(其滞后于应变速率)和热通量滞后(其滞后于温度梯度),以及两个温度的最终平衡。对于剖面稳定性,时间滞后不能太大。通过划分纵向和横向贡献的功和热,包括张量热导率和体积粘度,所有的定性微观特征的强简单流体激波结构可以重现。
2010-05-10 cond-mat.stat-mech nlin.CD
An ultrametric state space with a dense discrete overlap distribution: Paperfolding sequences
我们计算了折纸序列的Parisi重叠分布。它原来是离散的,并且生活在并矢有理数上。因此,它是一个纯点测度,其支撑是全区间[-1; +1]。折纸序列空间具有超度量结构。我们的例子提供了一个例子,说明了在自旋玻璃模型中纯态的某些性质。
2010-10-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Theory of complex fluids in the warm-dense-matter regime, and application to an unusual phase-transitions in liquid carbon
将最近的激光冲击实验、分子动力学(MD)的密度泛函理论(DFT)和碳的路径积分蒙特卡罗(PIMC)模拟的数据与碳的中性伪原子(NPA)+超网链(HNC)方法的预测进行比较,碳是暖密物质体系中的复杂液体。NPA的结果是在良好的协议,不仅与高密度制度,已通过PIMC的研究,但即使在低密度和低温下,瞬时共价键占主导地位的离子相关性。因此,由于在$\sim$ 1.4-1.6 eV $\,$处的C-C键的“预峰”和在来自DFT+MD模拟的在0.86 eV和3.7 g/cm $^3$等处的对分布函数中发现的其它特征,在NPA+HNC计算中准确恢复。这样的C-C键合峰还没有被捕获通过平均原子离子层(IS)模型。一个不寻常的液体$\to$蒸汽和金属$\to$半金属过渡同时发生的证据。这里,具有瞬时C-C键的强相关金属液体,即,密度$\sim$ 1.0 g/cm 2 $^3$和平均电离$Z=4$的碳突然转变为7 eV的无序单原子蒸气,其中$Z\simeq$ 3。还注意到$Z$突然下降的其他病例。$Z$的性质,它的不连续性,交换相关的作用,进行了审查。讨论了IS模型在描述热致密物质中瞬时共价键物理过程中的局限性。
2017-05-29 astro-ph.EP cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph