Explaining the specific heat of liquids based on instantaneous normal modes
由于德拜（1912）的成功预测，固体比热是物质动力学理论中的一个里程碑。然而，对于液体的比热，却从来没有取得过这样的成功，一个多世纪以来，液体的比热一直是个谜。液体比热的理论是在这里使用最近提出的分析形式的振动态密度（DOS）的液体，它考虑到鞍点的液体能量景观通过所谓的瞬时正常模式（INMs），对应于负特征值（虚频率）的海森矩阵。该理论是能够解释的典型的单调减少的比热与温度在液体中观察到的，在平均INM激发寿命随T减少（根据Arrhenius定律），并提供了一个很好的单参数拟合几组原子和分子液体的实验数据。它还根据现有数据将液体能垒的高度与比热随温度变化的斜率相关联。这些发现表明，液体的比热是由瞬时正常模式，即由本地化的，不稳定的（指数衰减）的振动激发控制，并提供非谐性，鞍点之间的能量景观，和液体的热力学的缺失连接。
2021-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscosity anomaly in core-softened liquids
本文用分子动力学研究了几种核软化体系的反常现象。众所周知，许多岩心软化液体表现出扩散异常。数学直觉通过斯托克斯-爱因斯坦关系将扩散系数与剪切粘度联系起来。但是，它在低温下会分解。在这方面，重要的是看看粘度是否也表现出异常行为。
2013-03-18 cond-mat.soft
Shear viscosity and shear thinning in two-dimensional Yukawa liquids
用两种不同的非平衡分子动力学模拟方法研究了二维Yukawa液体。剪切粘度值在小的剪切速率的限制报道了一个广泛的库仑耦合参数和屏蔽长度。在高剪切速率下，证明了该液体表现出剪切稀化，即，粘度$η$随着剪切速率的增加而减小。预计二维尘埃等离子体将表现出这种效应。
2006-03-24 cond-mat.soft
A phase space approach to supercooled liquids and a universal collapse of their viscosity
对过冷液体现象背后的机制的广泛的基本理解仍然是难以捉摸的，尽管几十年的激烈探索。当过冷到其特征熔化温度以下时，液体的粘度在很窄的温度范围内急剧上升，最终在实验室时间尺度上冻结。解释这种粘度的巨大增加是凝聚态物理学家的主要目标之一。为此，已经提出了许多理论框架来解释和再现过冷液体粘度的温度依赖性。这些框架中的每一个似乎仅适用于特定类别的玻璃成型机，并且每一个都具有许多可变参数。在这里，我们描述了一个经典的框架来解释过冷液体的动力学行为的统计力学的考虑的基础上，只有一个单一的变量参数。该参数在不同液体之间变化很小。此外，正如这个新的经典理论及其早期的量子对应物所预测的那样，我们发现借助于一个大小从$\sim 0.05-0.12$变化的小的无量纲常数，粘度数据作为温度的函数的普遍（16十年）崩溃。崩溃出现在所有已知类型的玻璃形成过冷液体（硅酸盐，金属合金，有机系统，硫属化物，糖，和水）。
2016-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Comparison of splashing in high and low viscosity liquids
我们探讨了当液滴撞击光滑干燥的表面时飞溅的演变。当液体粘度变化时，存在两种飞溅状态，如其对环境气体压力的依赖性所证明的。高粘度的液滴在首次接触固体很久之后，通过从扩展的液体薄层喷射出一薄层液体而飞溅。同样地，我们发现当低粘度液滴飞溅时，薄片的喷射也有延迟。我们展示了如何喷射时间的薄片取决于液体粘度和环境气体压力。
2014-02-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Instantaneous Normal Mode analysis of liquid HF
我们提出了一个瞬时正常模式分析液体HF的目的是澄清的起源，这是应该从线性氢键网络中的分子排列的特殊动力学性质。目前的研究表明，这种方法是一种独特的工具，用于理解的光谱特征，揭示了在分析单个分子和集体数量。对于正在调查的系统，我们证明了氢键的“拉伸”和快速librational运动在解释这些功能的相关性。
2000-04-04 cond-mat.soft
Shear viscosity of two-dimensional Yukawa systems in liquid state
用平衡分子动力学模拟计算了具有Yukawa势的二维液体的剪切粘度。的剪切粘度有一个最小值，在库仑耦合参数约为17，所产生的动力学和潜在的贡献的温度依赖性。以前的2D粘度计算不太广泛，并且针对不同的势。应力自相关函数被发现衰减迅速，相反的一些早期的工作。这些结果是有用的二维凝聚态系统，并比较最近的尘埃等离子体实验。
2005-01-31 cond-mat.soft
Nucleation kinetics of vapor bubbles in a liquid with arbitrary viscosity
在[J. Phys. Chem. B 116，9445（2012）]中针对高粘度的情况开发的单组分液体中的蒸汽气泡成核的理论（（V，/rho，T）-理论）被扩展到任意粘度的情况。为此目的，朗之万的方法在理论的布朗运动，或Kramers的模型的化学反应，被雇用。所得到的气泡成核速率的表达式是有效的任意之间的关系的动力学参数控制的成核过程：粘度，液体的惯性，蒸发成气泡的速度和气泡和周围液体之间的热交换速率。因此，所提出的理论与（V，/rho，T）-理论一起给出了单组分液体中汽泡成核动力学的完整描述。考虑了上述参数的极限情况，特别是低粘度极限。结果表明，低粘度和高粘度的成核速率在定性和定量上彼此不同。讨论了该理论应用于超流氦-4空化的可能性。
2013-06-04 cond-mat.soft
Bulk-like viscosity and shear thinning during dynamic compression of a nanoconfined liquid
纳米限制下液体的粘度仍然存在争议。报告的范围从自发固化到粘度完全没有变化。在这里，我们提出了彻底的测量与小振幅线性原子力显微镜技术和仔细考虑的限制的几何形状，以表明在弱相互作用的液体，平均粘度保持散装一样，除了强烈的剪切变稀，一旦液体被限制到少于四个分子层。覆盖在这种块状粘性行为上的是刚度和阻尼振荡，表明非连续行为，以及当允许液体在限制间隙中有序时的弹性响应。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Anankeon theory and viscosity of liquids: a toy model
提出了一种基于Anankeon概念的简化模型，用于预测材料在液相中的粘度值。因此，在为定义模型而进行的简化和假设内，可以预测（a）强液体和易碎液体之间的差异的存在，（b）易碎液体在玻璃化转变温度附近的粘度的快速变化。该模型是金属中电输运的Drude模型的力学模拟。
2017-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic models for the non-Arrhenius viscosity of glass-forming liquids
本文首先回顾了粘性液体非阿耳忒弥斯粘度的推挤模型。根据该模型，对流动事件的活化能的主要贡献是分子推开周围环境所需的能量，该能量与液体的瞬时剪切模量成比例。数据支持的模型。它表明，分数德拜-斯托克斯-爱因斯坦关系，定量地表达了经常观察到的去耦，例如，粘性流的传导性，可以在模型中理解。本文接着回顾了几个相关的解释的非阿耳忒弥斯粘度。其中大多数也是“弹性模型”，即，它们以液体的短时弹性性质表示粘度活化能。最后，给出了弹性模型的两个新的参数，一个一般的固态缺陷参数和奥卡姆剃刀型参数。
2006-02-03 cond-mat.soft
The Viscosity of Liquids in the Dual Model
提出dual液体黏度模型，给出类Arrhenius温度依赖并关联声速与集体振动自由度，数值与实验吻合且兼容微观可逆性和时间箭头。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bulk viscosity of the Lennard-Jones system at the triple point by dynamical Non Equilibrium Molecular Dynamics
用非平衡分子动力学（NEMD）方法计算了三相点Lennard-Jones流体的体粘滞系数，目的是研究Green-Kubo方法的估计值与NEMD方法的结果不一致的原因。我们表明，仔细应用多尔的扰动场，动态NEMD方法，瞬时形式的扰动和“减法技术”提供了一个NEMD估计的体积粘度在零场完全一致的值由格林-久保公式。如先前所报道的剪切粘度，我们发现，本体粘度表现出大的线性政权的电场强度，这证实了作为一个真正的牛顿流体，即使在三相点的Lennard-Jones流体。
2008-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics and instantaneous normal modes in a liquid with density anomalies
研究了过冷液体的动力学特征与其势能面之间的关系，重点研究了具有密度异常的模型液体。我们认为，在固定的温度下，对状态点具有不同的密度，但相同的扩散常数，并发现令人惊讶的是，他们有相同的动力学特征，在所有的长度和时间尺度。这是由他们的均方位移和他们的自我-中间散射函数在不同的波矢崩溃。然后，我们调查的功能的能量景观的密度变化，并建立具有相同的扩散常数的状态点有不同的景观。特别是，我们发现的分数瞬时正常模式连接不同的能量最小值和扩散常数之间的相关性，但不像在其他系统中，这两个数量是不是在一对一的相互对应，显示额外的景观功能必须在确定的扩散常数相关。
2015-08-19 cond-mat.soft
Dynamics of Nematic Liquid Crystal under Oscillatory Flow: Influence of Surface Viscosity
我们分析了表面粘性对受振荡库埃特流作用的液晶取向动力学的影响。计算了小流量振幅下线虫流体动力学方程的近似解析解，并与全数值模拟结果进行了比较。确定了表面粘度对光学响应有很大影响的流动频率范围。
2001-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coalescence in low-viscosity liquids
由于液体的快速运动和笨拙的观察几何形状，与液滴聚结的初始阶段相关联的预期通用动力学难以视觉研究。在这里，我们采用电学方法来研究两个无粘液滴在早期的合并。我们测量连接两个液滴的桥梁的增长动力学，并观察到一个新的渐近制度与以前的理论预测不一致。测量结果与两种液体在轻微变形的界面上合并的模型一致。
2007-09-10 cond-mat.soft
Unexpected Universality in the Viscosity of Metallic Liquids
作为温度（T）的函数的液体粘度的大小的范围是任何物理性质中最令人印象深刻的一个，从无限温度下的外推值到玻璃化转变温度下的外推值变化约17个数量级。我们提出了无容器处理的金属液体的实验测量，揭示了粘度与其外推的无限温度值的比率遵循Tcoop/T的通用函数。温度Tcoop对应于协同运动的开始，并且与玻璃化转变温度强烈相关。平均而言，外推的无限温度粘度被发现是nh，其中h是普朗克常数，n是粒子数密度。一个令人惊讶的普遍性，在金属液体的粘度和它的玻璃化转变的关系被证明。
2014-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Hydrodynamic lift of a two-dimensional liquid domain with odd viscosity
我们讨论的流体动力作用在一个二维的液体域，横向移动内的支持流体膜在奇数粘度的存在。由于活跃的旋转蛋白质可以在结构域内部积累，我们专注于结构域内部和外部之间的奇数粘度的差异。考虑到二维不可压缩流体向基底的动量泄漏，我们解析地得到了横向畴运动引起的流体流动，并计算了作用在运动液体畴上的阻力和升力。与无奇粘性的被动情况相比，只有当内/外奇粘性不同时，主动情况下才会产生侧向升力。在奇数粘度的内/外对比导致非互易的流体动力学响应的活性液体域。
2021-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Role of three-body interactions in formation of bulk viscosity in liquid argon
为了找出液氩体粘滞系数的实验值与计算机模拟值不一致的原因，采用从头算对势和三重偶极三体势对氩相互作用进行了分子动力学模拟.用Green-Kubo公式计算得到的体粘滞系数与用Lennard-Jones势模拟得到的体粘滞系数不同，前者更接近实验数据。得出了多体原子间相互作用对体粘滞系数的形成起重要作用的结论。
2012-04-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
Thermodynamic Scaling of the Viscosity of Van Der Waals, H-Bonded, and Ionic Liquids
粘度和它们的温度，T，和体积，V，依赖性报告7分子液体和聚合物。结合文献粘度数据为5其他液体，我们表明，叠加的弛豫时间为各种玻璃形成材料时，表示为TV^g的函数，其中的指数g是一个材料常数，可以扩展到粘度。后者通常测量到比相应的弛豫时间更高的温度，证明了整个过冷和更高的T制度的热力学缩放的有效性。给定液体的g值主要反映了分子间力的大小（例如，排斥势的陡度）;因此，我们发现从范德华流体到离子液体的g减小。对于强氢键材料，如低分子量聚丙二醇和水，由于化学结构（氢键度）随热力学条件的非平凡变化，叠加失败。
2006-07-24 cond-mat.soft
A Fluctuation Theory of Liquid-Phase Solutions: Shear Viscosity
针对非平衡液相输运性质计算难题，提出基于非平衡统计力学的多组分液相溶液唯象非平衡涨落理论，扩展Dean-Kawasaki理论以计算剪切黏度，推导单溶质溶液黏度公式并复现多类体系结果。
2025-06-18 cond-mat.soft
Dynamics of microswimmers near a liquid-liquid interface with viscosity difference
本文提出并模拟了黏度不同的液-液界面附近微型游泳者的动力学模型，发现游泳者会系统性地重新定向至低黏度流体区，并观察到悬停等新运动模式。
2022-12-10 cond-mat.soft
Frequency-dependent shear viscosity of a liquid 2D dusty plasma
在无宏观剪切的情况下，对二维液体强耦合尘埃等离子体的粘弹性进行了实验研究。尘埃粒子的位置和速度，通过视频显微镜测量，被用作广义格林-久保关系的输入，以获得复数粘度$η(ω)$。$η(ω)$的实部（对应于耗散）随频率逐渐减小，而虚部（对应于弹性）在低于2D尘埃等离子体频率的频率处达到峰值。粘弹性近似被发现，以准确地描述$η(ω)$的2D实验结果，产生麦克斯韦弛豫时间$τ_M = 0.10 s$。$η(ω)$的结果进行比较，二维分子动力学汤川模拟和以前的实验，使用振荡宏观剪切。
2012-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Similarity between the kinematic viscosity of quark-gluon plasma and liquids at the viscosity minimum
最近，已经发现液体的运动粘度在最小值$ν_m$可以用基本物理常数来表示，从而给出大约为$10^{-7}~{\rm m^2/s}$的$ν_m$。在这里，我们证明了夸克-胶子等离子体（QGP）的运动粘滞系数也有类似的值，并通过实验数据和理论估计支持了这一发现。这种相似性是惊人的，因为QGP的动力粘度和密度比液体大16个数量级，而且这两个系统有不同的相互作用和基本理论。我们讨论了这一结果的影响，了解QGP，包括流动和粒子动力学的粘度最小值，相关的动力学交叉和剪切扩散的普遍性的相似性。
2021-03-19 cond-mat.soft hep-th nucl-th
General theory of the viscosity of liquids and solids from nonaffine particle motions
本研究基于非仿射线性响应理论，从微观可逆哈密顿量严格推导凝聚态黏度新公式，可替代Green-Kubo方法避免长时间拖尾拟合，并建立黏度与振动态密度、记忆核零频极限的直接联系。
2024-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Landau theory-based estimates for viscosity coefficients of uniaxial and biaxial nematic liquid crystals
利用朗道理论，表明需要八个唯象参数来描述和区分双轴双相的十二个粘度系数或单轴双相的五个粘度系数。建立了该系数与宏观单轴和双轴序参量的关系。由于这些序参量是由介电常数的各向异性，我们表明，它应该是可能的，以确定所有八个唯象参数的理论值从测量的温度依赖性的五个粘度的单轴相。
2013-01-10 cond-mat.soft
An alternative approach to the phonon theory of liquids: An analytical study of Frenkel frequency and heat capacity as a function of pressure and temperature
本文提出一种无需黏度数据、基于化学势和扩散平衡计算Frenkel频率的新方法，推导出液体热容随温度和压力变化的解析表达式，并在四种惰性液体中验证了模型准确性。
2025-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Longitudinal viscosity of 2D Yukawa liquids
使用Green-Kubo方法和分子动力学模拟获得二维（2D）液体的纵向粘度$η_l$。粒子间势采用Debye-Hückel或Yukawa形式，模拟二维尘埃等离子体。发现纵向$η_l$和剪切$η_s$粘度具有非常接近地匹配的值，对于所考虑的整个温度范围仅具有可忽略的差异。体积粘度$η_b$被确定为可忽略不计的小或没有意义的传输系数，为2D汤川液体。
2013-01-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Kinetic Fragility Directly Correlates with the Many-body Static Amorphous Order in Glass-Forming Liquids
术语“脆性”描述了当过冷液体接近其假定的玻璃化转变温度时粘度增长的速率。玻璃材料领域正在积极地寻找一种结构起源，这种结构起源支配着过冷液体中的这种动力学减慢，这种动力学减慢在结构上没有任何可辨别的变化。我们的工作表明，明确的证据表明，增长的多体静态无定形秩序是密切相关的玻璃形成液体的动力学脆性。这证实了系统对温度的动态响应隐藏在其微观结构中。这一发现可能为更深入地了解各种玻璃形成液体的弛豫时间或粘度的不同温度依赖性铺平了道路。
2021-08-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A novel view on classification of glass-forming liquids and empirical viscosity model
在过去的几十年里，玻璃形成液体的理论和实验研究已经揭示了普遍的粘度-温度数据中的粘度。在目前的工作中，我们提出了一个粘度模型的实验粘度数据的缩放描述。该模型的一个特点是只有两个可调参数，且在较宽的温度范围内对实验数据的逼近精度高。标度描述的基础是原始温标。在这个缩放描述中，我们得到了转换后的Angell图，其中出现了分离“脆弱”和“强大”玻璃形成者的区域。建议的缩放程序，使人们有可能重新考虑属于某些液体的类型的“脆弱”的玻璃形成。所得到的结果形成的基础上发展的广义缩放描述的结晶动力学在过冷液体和玻璃。
2021-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Viscosity bounds in liquids with different structure and bonding types
本文通过大规模分子动力学模拟研究 LiF 和金属 Pb，证实离子与金属液体也存在约 10$^{-7}$ m²/s 的运动黏度下限，从而将该界限的普适性扩展到主要液体类型。
2024-01-06 cond-mat.soft physics.comp-ph
Enhanced local viscosity around colloidal nanoparticles probed by Equilibrium Molecular Dynamics Simulations
纳米流体;纳米尺寸的颗粒在液体介质中的分散体;已经被提出用于各种各样的热管理应用。已知的是，围绕胶体纳米颗粒的典型厚度为0.5-1 nm的固体状液体纳米层可以充当纳米颗粒和本体液体之间的热桥。然而，其对纳米流体粘度的影响迄今尚未阐明。在这篇文章中，我们使用基于Green-Kubo公式的平衡分子动力学计算纳米层的局部粘度。我们首先评估的有效性的方法来预测当地的粘度。我们应用这种方法来计算的局部粘度在紧邻的金属纳米粒子的固-液相互作用强度的范围很广，其中观察到的结果与纳米粒子的相互作用的纳米层的厚度为1 nm。纳米层的粘度，这被发现是高于其相应的体积值，是直接依赖于固-液相互作用强度。我们讨论了这种粘度增强的起源，并表明，单独的液体密度增量不能解释所观察到的粘度值。相反，我们认为，在纳米颗粒附近的液体原子的分布的固体状结构有助于纳米层的粘度增强。最后，我们观察到一个失败的斯托克斯-爱因斯坦之间的关系粘度和扩散接近的墙壁，取决于液体-固体的相互作用强度，我们合理化的流体动力学滑。
2021-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microscopic origins of the viscosity of a Lennard-Jones liquid
与结晶固体或理想气体不同，液体的输运性质仍然难以从微观角度描述，其动力学源于原子尺度上复杂的能量和熵贡献。通常提出两种情况：一种将流体中的动力学表示为一系列能垒交叉，从而产生类似阿伦尼乌斯定律，而另一种则假设原子通过碰撞重新排列，如自由体积模型所示。为了评估这两种观点的有效性，我们计算，使用分子动力学模拟，传输特性的Lennard-Jones流体和测试到什么程度的Arkenius方程和自由体积模型描述的粘度和扩散系数的温度依赖性在固定的压力。虽然这两种模型再现了在广泛的压力和温度范围内的模拟结果，涵盖了液体和超临界状态的Lennard-Jones流体，我们发现，自由体积模型的参数可以直接估计从局部结构参数，也得到了在模拟。这种结果的一致性使自由体积描述的液体中的输运性质更可信。
2022-08-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effective viscosity of a two dimensional passive suspension in a liquid crystal solvent
研究不可变形颗粒在液晶溶剂中的二维悬浮模型，推导出有效剪切粘度的显式公式，发现其随颗粒面积分数线性增加，并揭示了增大剪切流取向系数可降低有效粘度的情形。
2024-10-15 cond-mat.soft
Viscosity control of the dynamic self-assembly in ferromagnetic suspensions
近年来，对悬浮在液-气或液-液界面上的铁磁胶体的动态自组装研究揭示了从线性蛇到轴对称星状等多种多样的动态结构，这些动态结构表现出伴随着大尺度流体动力学流动的磁有序的新形态。基于控制实验和第一性原理理论，我们认为，从蛇到紫苑的过渡是由悬浮液的粘度，低粘度的液体有利于蛇和更粘，紫苑。通过获得时间平均的纳维-斯托克斯方程的解析解，我们可以深入了解平均流体动力学流动的作用和控制自组装的力的总体平衡。我们的研究结果表明，粘度可以用来控制动态自组装的磁性胶体悬浮液的结果。
2013-04-17 cond-mat.soft
A macroscopic model that connects the molar excess entropy of a deeply supercooled liquid near its glass transition temperature to its viscosity
对于接近玻璃化转变温度的深度过冷液体，我们提出了一种可能的方法，通过建立一个宏观模型，将其摩尔过剩熵与粘度的温度依赖性联系起来，其中深度过冷液体被假定为类固体和类液体微区的混合物.在该模型中，我们假设当液体的温度T降低并外推到温度Tg* 时，液体状微区域的摩尔分数x趋于零，我们假设该温度Tg * 低于但接近液体以最慢的可能冷却速率可达到的最低玻璃化转变温度Tg。在不涉及固体状和液体状微区域的任何特定微观性质的情况下，我们还假设在Tg附近，固体状微区域的摩尔焓低于液体状微区域的摩尔焓。然后，我们表明，温度依赖性的x是直接相关的摩尔过剩熵。接近Tg时，我们假设固体状微区的活化运动控制粘度，并且该活化运动是涉及几乎所有固体状微区的集体运动，使得活化运动的摩尔活化自由能与固体状微区的摩尔分数1-x成比例。因此，粘度的温度依赖性通过摩尔分数x的温度依赖性与摩尔过量熵的温度依赖性相关联。作为一个例子，我们将我们的模型应用于一类玻璃形成剂，其在接近Tg的温度下的摩尔过量熵与1-T/TK成比例，其中TK < Tg \sim Tg*，并且发现它们的粘度在非常接近Tg的温度下很好地近似于Vogel-Fulcher-Tamman方程。我们估计在我们的模型中的三个参数的值在这个类中的三个玻璃形成者。
2012-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport properties in liquids from first principles: the case of liquid water and liquid Argon
本文利用DFT框架下的NVE分子动力学模拟和Kubo-Greenwood方法，从第一性原理计算了液态水和液态氩的剪切黏度、体积黏度及氩的热导率，首次给出液态水体积黏度及其与剪切黏度比值的理论估算，并验证了方法对单原子液体的适用性。
2023-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A novel approach for modeling the non-Newtonian behavior of simple liquids: application to liquid water viscosity from low to high shear rates
本文的目的是提出一个简单的液体的流变行为作为施加的剪切应力或应变的振幅的函数的模型。首先将弹性模态理论（参考文献6）推广到考虑这样一个事实，即在流动实验中，机械能被注入初始处于热力学平衡的系统中。这个广义理论可以看作是测量扰动的一般问题的一个特殊方面，与涨落和耗散之间的耦合有关。这种推广导致了模型的“有限性”特征。然后将其与惯性模态理论相结合（参考文献7）。由此获得的形式主义允许在宽范围的速度梯度，包括对应于牛顿制度的中间窄范围内的液体的流变行为建模。作为实验测试，使用两种移动转子流变仪进行粘度测量。只有在室温下的液态水获得的数据，并在这里进行定量分析。研究还表明，液态正辛烷具有与液态水相同的定性行为。在附录中，讨论了这一理论与量子力学和湍流现象的联系，并引入了粘性质量的概念。
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pressure dependence of liquid iron viscosity from machine-learning molecular dynamics
本研究开发机器学习势并结合纳秒级分子动力学模拟，精确测定了全外核条件下液态铁的粘度，发现粘度约为10s mPa.s且Einstein-Stokes关系不适用，为地球物理建模提供了粘度图。
2025-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.geo-ph
The Excess Proton at the Air-Water Interface: The Role of Instantaneous Liquid Interfaces
水表面pH值的大小仍然是水界面物理化学中一个有争议的话题。最近的理论研究表明，与本体\cite{baer2014toward}相比，质子很少或没有优先位于表面。使用从头算分子动力学模拟，我们重新审视的倾向，过量的质子的空气-水界面的瞬时液体界面的作用，特别关注。我们发现质子倾向于水的表面。质子周围增强的水结构导致存在平行于表面的质子线以及由欠协调拓扑缺陷水分子组成的疏水环境，这两者都为质子限制在表面创造了有利条件。结构化水层内的Grotthuss机制涉及协调一致和紧密间隔的逐步质子跳跃的混合物。质子在第一溶剂化层内靠近或沿着瞬时界面进行漂移。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal collapse of the viscosity of supercooled fluids
自然界中的所有液体都可以过冷形成玻璃。令人惊讶的是，尽管这种现象已经被使用了几千年，但它仍然不被理解。也许过冷液体最令人困惑的特征是，当温度（$T$）降低时，它们的粘度急剧增加。这种急剧上升长期以来一直构成了一个基本的理论挑战。目前有许多方法试图解释这一现象。当数据崩溃出现时，它指出了科学各个分支中潜在的简单性。在这封信中，我们报告了所有已知类型的45种不同液体的粘度的16个十年数据崩溃。具体地，过冷液体的粘度由它们在各自的平衡熔融温度下的值（$η(T)/η(T_{melt}))$）缩放，对于所有温度$T<T_{melt}$，是$(T_{melt} - T)/(B T)$的通用函数，其中$B$是从一种液体到另一种液体不显著变化的常数。这种异常普通的行为暗示了在所有已知的过冷流体中玻璃态动力学和传统的平衡熔化转变之间的联系。
2016-07-28 cond-mat.soft
Instantaneous mapping of liquid crystal orientation using a polychromatic polarizing microscope
偏光显微镜在液晶和其他软材料（包括生物来源的材料）科学方面带来了许多进步。光学和计算机分析的最新发展使新一代的定量偏光显微镜能够产生光轴的空间图。不幸的是，大多数可用的方法需要很长的多个图像的采集时间，然后分析这些图像以产生地图。我们描述了一个多色偏振显微镜，它允许一个映射的光轴在一个单次曝光的图案，从而使快速的时间分辨率。我们提出了一个新的显微镜与替代技术，如传统的偏光显微镜和显微成像仪的Hinds仪器的比较分析。
2022-10-31 cond-mat.soft physics.optics
Atomistic mechanisms of viscosity in 2D liquid-like fluids
Institute of Plasma Physics and Technology, Jiangsu Key Laboratory of Frontier Material Physics and Devices, School of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院等离子体物理与技术研究所前沿材料物理与器件江苏省重点实验室）
本研究通过分析二维液态流体中局部原子连通性寿命和粒子速度，推导出剪切粘度的解析公式，揭示了粘度源于动量在弹性长度尺度上的扩散传输。
2025-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electronic signature of the instantaneous asymmetry in the first coordination shell of liquid water
解释水的X射线光谱作为其不对称结构的证据已经挑战了传统的对称近四面体模型，并引发了激烈的辩论的顺序和对称性的氢键网络在水中。在这里，我们提出了新的见解，在水中获得使用一种新的能量分解方法的局部相互作用的性质。我们的模拟结果表明，虽然一个水分子的形式，平均而言，两个强的施主和两个强的受体键，有一个显着的不对称，这些接触的能量。我们证明，这种不对称性是一个小的瞬时扭曲的氢键，这似乎是一个平均对称结构周围的数百飞秒的时间尺度上的波动的结果。此外，我们表明，X射线吸收光谱的显着特点源于分子具有高瞬时不对称性。我们的研究结果具有重要意义，因为它们有助于调和水结构的对称和不对称观点。
2013-01-19 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Supercooled Liquids Under Shear: Theory and Simulation
本文从理论和数值两方面分析了过冷流体在剪切作用下的行为。在理论上，我们将过冷流体的模式耦合理论推广到定常剪切流下的系统。我们的出发点是一组广义脉动流体动力学方程的对流项。构造了中间散射函数的非线性积分微分方程。这一理论适用于一个二维的胶体悬浮液。分析了中间散射函数和剪切粘度对剪切速率的依赖性。我们还进行了广泛的数值模拟的二维二元液体软核相互作用附近，但以上，玻璃化转变温度。理论和数值计算结果表明：（1）由于剪切作用，结构弛豫时间和剪切粘度急剧减小。结构弛豫时间和粘度均以$\dotγ^{-ν}$的形式降低，其指数为$ν\leq 1$，其中$\dotγ$为剪切速率。(ii)几乎各向同性的动力学，与各向异性剪切流的强度无关。
2004-04-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Revisiting the question of what instantaneous normal modes tell us about liquid dynamics
本研究通过对多种模拟体系的宽温区INM分析，揭示了INM谱的多项温度依赖特征与普适行为，证实了尖点状奇点的存在并挑战了现有理论模型。
2025-03-08 cond-mat.soft
Interplay between viscosity and elasticity in freely expanding liquid sheets
我们调查的动态自由膨胀的液体片制备的流体具有不同的流变性能，（i）粘性流体的零剪切粘度$η_0$的范围$(1-1000) \, \mathrm{mPa.s}$和（ii）粘弹性麦克斯韦流体的弹性模量，$G_0$，特征松弛时间，$τ$，和零剪切粘度，$η_0=G_0 τ$，可以在几个数量级上进行调整。这些薄片是通过将一滴流体撞击在一个小的圆柱形固体靶上而产生的。对于粘弹性流体，我们表明，当$τ$是短于典型的寿命表（$\sim 10$ ms），该表的动态是类似的牛顿粘性液体具有相等的零剪切粘度。在这种情况下，对于低粘度样品（$η_0 <\sim 30$ mPa.s），片材的最大膨胀$d_{\rm{max}}$与$η_0$无关，而对于更高粘度的样品，$d_{\rm{max}}$随着$η_0$的增加而减小。我们提供了一个简单的模型来解释的依赖性的最大膨胀片的粘度是基于惯性，表面张力和粘性剪切耗散之间的能量平衡的固体目标，并占我们的实验数据。相比之下，当$τ$比片材的典型寿命更长时，性能显著不同。片材膨胀强烈增强相比，具有可比的零剪切粘度的粘性样品，但与裂纹的发生是不均匀的，揭示了粘弹性流体的弹性性质。
2017-01-04 cond-mat.soft
Instability development of a viscous liquid drop impacting a smooth substrate
本文利用高速摄影技术研究了粘性液滴撞击光滑基底时的不稳定性发展。不稳定性的开始时间高度依赖于周围的空气压力和液体粘度：它与空气压力的负二次方减少，并与液体粘度线性增加。从实时动态测量，我们构建了一个模型，比较了来自空气的不稳定应力和来自液体粘度的稳定应力。在此模型下，我们的实验结果表明，在失稳开始时，两个应力相互平衡。该模型还说明了不同的机制，为无粘性和粘性制度以前观察到的：无粘性制度是稳定的表面张力和粘性制度是稳定的液体粘度。
2010-08-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Vogel-Fulcher law of glass viscosity: A new approach
从最初由爱因斯坦提出的一个表达式开始，对于具有随机悬浮在其中的固体颗粒物质的体积小部分\textit{$δϕ$}的液体的剪切粘度\textit{$η$}（\textit{$δϕ$}），我们推导出任意\textit{$ϕ$}的有效介质粘度\textit{$η$}（\textit{$ϕ$}），它精确地具有Vogel-Fulcher形式。推导的一个要点是在迭代的每一轮都加入了排除体积效应。该模型是坦率地说，机械，但直接适用于软物质一样，在液体中的微球作为数密度的函数的稠密悬浮液。延伸到玻璃形成过冷液体是合理的，因为后者可以在统计学上建模为刚性的固体状区域（\textit{$ϕ$}）和松软的液体状区域（1- \textit{$ϕ$}）的混合物，其中\textit{$ϕ$}随着过冷单调增加。
2004-07-27 cond-mat.soft
The molecular structure of the interface between water and a hydrophobic substrate is liquid-vapor like
通过对水和可调疏水性基底的分子模拟，我们应用了瞬时界面构建[A. P. Willard和D. Chandler，J. Phys. Chem. B，114，1954（2010）]以检查水-蒸气界面和水-疏水表面界面之间的相似性。本征界面是指以与瞬时界面的距离表示的分子结构。我们发现，有吸引力的疏水表面和水之间的相互作用影响的瞬时液体界面的毛细波波动，但这些有吸引力的相互作用基本上没有影响的内在界面。此外，本征界面的液态水和疏水基板的水和它的蒸汽的区别不大。同样是不正确的，我们显示，为水和亲水基板之间的界面。在这种情况下，强烈的定向基质-水相互作用破坏了液体-蒸汽样界面氢键网络。
2014-07-16 cond-mat.soft
Viscosity of polymer melts using non-affine theory based on vibrational modes
本研究应用非仿射晶格动力学（NALD）和瞬态简正模分析方法计算Kremer-Grest聚合物系统在不同温度下的粘度，发现所有振动模式均对粘度有贡献，为玻璃化转变附近等系统提供了高效粘度计算框架。
2025-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ultrafast viscosity measurement with ballistic optical tweezers
粘度是非平衡系统的重要性质，例如活性生物材料和驱动的非牛顿流体，并且用于从生物材料到地质学、能源技术和医学的领域。然而，非侵入式粘度测量通常需要秒的积分时间。在这里，我们展示了四个数量级的速度提高，下降到20微秒，与不确定性为主的基本热噪声的第一次。我们利用光镊中捕获粒子的瞬时速度来实现这一点。为了解决瞬时速度，我们开发了一个结构光检测系统，允许粒子跟踪兆赫带宽。我们的研究结果翻译的粘度从静态平均属性，一个可以动态跟踪的时间尺度上的主动动态。这为在非平衡系统中的新发现开辟了一条道路，从相变的快速动力学，到马达分子步进中的能量耗散，再到违反平衡热力学的波动定律。
2020-06-29 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.ins-det
Atomic-scale expressions for viscosity and fragile-strong behavior in metal alloys based on the Zwanzig-Mountain formula
我们将$T$依赖的过冷液体粘度的推压模型与高频剪切模量的Zwanzig-Mountain公式相结合，使用金属合金的MD模拟的$g(r)$作为输入。该方案导致作为温度的函数的粘度的半解析表达式，其提供了计算$g(r)$的相同合金的粘度的实验数据的三参数模型拟合。该模型提供了直接访问的影响，原子尺度的物理量，如原子间的潜力$ϕ(r)$，粘度和脆强的行为。特别是，它建立了一个陡峭的原子间排斥导致脆弱的液体，或者相反，“软原子使强液体”。
2020-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Instantaneous normal modes of glass-forming liquids during the athermal relaxation process of the steepest descent algorithm
本文研究最速下降淬火弛豫中的瞬时简正模，发现长时间动力学由势能面近平坦的局域模驱动，并从统计与结构上加以表征。
2024-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
