Wetting Interactions Between Porous Carbon Hosts and Liquid Sodium-Potassium Alloys Toward Their Use in Negative Electrodes of Alkali-Metal Batteries
本研究通过X射线计算机断层扫描探究多孔碳与液态钠钾合金的润湿作用，发现热处理碳可被自发浸润，且热处理碳毡电池过电位更低、可实现NaK毛细传输，为液态碱金属电池应用提供参考。
2025-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Solubility and dissociation of ionic liquids in epoxides and cyclic carbonate by molecular dynamics simulation
本研究利用MD模拟与CL&P等力场考察卤化物离子液体在环氧化物/碳酸酯介质中的溶解、扩散及阴阳离子缔合，揭示径向分布函数与实验产率的相关性。
2025-03-14 cond-mat.soft
Structure and Depletion at Fluoro- and Hydro-carbon/Water Liquid/Liquid Interfaces
两个油/水（液体/液体）界面的X-射线反射率研究的结果是不一致的，最近的预测在疏水/水界面的蒸汽状耗尽区的存在。其中一种油，全氟己烷，是一种碳氟化合物，其与水的超疏水界面提供了一个严格的测试耗尽层的存在。另一种油庚烷是碳氢化合物，因此与生物分子疏水性的研究更相关。这些结果与水与软疏水材料的亚埃接近度一致。
2008-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Behavior of Cyclohexane Confined in Slit Carbon Nanopore
众所周知，将液体限制在孔隙中会强烈改变液体的行为。禁闭效应的研究对于许多科学和技术应用都是非常重要的。在这里，我们对限制在碳缝孔中的环己烷的行为进行了分子动力学研究。研究了环己烷分子的局域结构和取向有序。结果表明，随着孔宽的减小，体系发生冻结，纳米约束环烯的冻结温度高于体相环烯。
2015-08-17 cond-mat.soft
Capillary filling with giant liquid/solid slip: dynamics of water uptake by carbon nanotubes
本文讨论了毛细管填充动力学的标准描述的方式进行修改，以说明纳米孔中的液体/固体滑移。它特别关注的情况下，一个大的滑动长度相比，孔径。结果表明，液体的粘度不起作用，并且流动仅由液体在壁面处的摩擦系数控制。此外，在Washburn制度，填充速度不依赖于管半径。最后，分子动力学模拟表明，这种标准的描述未能描述的早期阶段的毛细填充碳纳米管的水，因为粘性耗散在管入口处必须考虑。
2011-12-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Programmable actuation of porous poly(ionic liquid) membranes by aligned carbon nanotubes
开发了一种复合多孔聚合物膜，其基质中具有对齐的CNT，其对有机蒸气具有可编程的各向异性致动。碳纳米管在多个方向上的排列和膜的梯度多孔结构是致动的关键，并且致动方向可以很好地控制在垂直于碳纳米管的纵向取向的方向上。可逆驱动可重复300次循环而无明显疲劳。这些聚合物复合材料是有前途的构建块，用于各种各样的应用，如传感器和执行器。可编程致动的概念在多孔聚合物材料中通过CNT的复杂取向成功地反映了对物理运动的新的高水平控制，其适用于广泛的软致动器。
2016-09-21 cond-mat.soft
Full molecular dynamics simulations of liquid water and carbon tetrachloride for two-dimensional Raman spectroscopy in the frequency domain
采用平衡-非平衡混合分子动力学模拟算法计算了液态水和四氯化碳的频域二维拉曼信号，该信号等效于相干二维拉曼散射（COTRAS）信号.我们阐明机制的二维信号配置文件，涉及非谐模-模耦合和分子间和分子内振动模式的极化率的非线性。预测的信号轮廓和强度可以用于分析最近开发的单光束2D光谱，其信号从相干控制脉冲产生，从而允许更有效地进行单光束测量。
2016-06-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
Electro-optical memory of a nematic liquid crystal doped by multi-walled carbon nanotubes
在多壁碳纳米管（0.02- 0.05wt. %）的逾渗阈值附近，多壁碳纳米管（MWCNTs）掺杂的EBBA液晶（LC）具有明显的不可逆电光响应（记忆效应）。%).它是由LC在电场中的不可逆的垂直面到平面的重取向引起的。这一特点是解释由电-流体动力学刺激分散的多壁碳纳米管在LC和形成的渗滤多壁碳纳米管网络，作为一个空间分布的表面稳定的平面状态的LC。EBBA/MWCNT复合材料中不存在记忆，其原始结构由聚合物固定，证实了这种机制。所观察到的效果表明，新的操作模式的记忆型和CDMALC设备，以及一种方法的\textit{in situ}分散的碳纳米管在LC细胞。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slippage of water past superhydrophobic carbon nanotube forests in microchannels
在这封信中，我们提出了一个实验表征的超疏水表面的碳纳米管森林，纳入微通道的液体流动滑移。我们利用微PIV（粒子图像测速）技术，以实现准确测量表面流体动力学特性所需的流量剖面上的亚微米分辨率。我们证明边界上的卡西超疏水状态，与几微米的滑动长度，而消失的滑动长度被发现在Wenzel状态，当液体的表面。改变我们的碳纳米管森林为基础的超疏水表面的横向粗糙度尺度L，我们证明了滑动长度与L线性变化，与理论预测的图案化表面上的滑动。
2006-09-02 cond-mat.soft
Simulating the nanometric track-structure of carbon ion beams in liquid water at energies relevant for hadrontherapy
高能离子束在生物介质中的纳米轨道结构决定了对活细胞的直接物理损伤，这是在放射治疗期间或在宇宙辐射轰击下杀死或灭活活细胞的主要原因之一。在目前的工作中，详细的轨道结构的蒙特卡罗模拟，与代码种子（次级电子能量沉积）进行，提出了碳离子在液态水在一个很宽的能量范围。液态水是生物组织的主要成分，碳离子是目前可用于离子束癌症治疗的最有前途的射弹之一。模拟是基于准确的截面为不同的弹性和非弹性事件确定带电粒子与凝聚相材料的相互作用。后者是来自于从头计算的电子激发光谱的液态水的含时密度泛函理论（TDDFT），然后使用内的介电形式主义获得非弹性电子截面的碳离子和次级电子的装置。无论是电离截面的水由碳离子和激发和电离截面的电子碰撞得到非常好的协议与已知的实验数据。通过求解Dirac-Hartree-Fock方程，计算了电子在凝聚相中的弹性散射截面.提供可靠的截面的详细模拟允许评估不同的物理机制（电子激发，电离和解离电子附着-DEA-）的碳离子诱导的直接生物损伤的贡献。
2021-11-27 cond-mat.soft physics.bio-ph
Isotropic to Nematic Phase Transition in Carbon Nanotube dispersed Liquid Crystal Composites
报道了碳纳米管（CNT）分散的液晶（LC）功能复合材料的各向同性（I）到各向同性（N）相变随CNT浓度变化的高分辨率介电和量热研究。相干监测的I-N相变的演变，由分散的碳纳米管在LC介质中形成的局域有序的温度依赖性和转变焓。各向异性的碳纳米管在液晶介质中诱导液晶指向矢发生局部形变，形成溶致的伪液晶相。结果清楚地表明分散的CNT对复合材料的各向同性相和双相的显著影响。
2009-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The effect of water/carbon interaction strength on interfacial thermal resistance and the surrounding molecular nanolayer of CNT and graphene nanoparticles
在纳米流体中，液/固界面处的热传递，特别是在纳米尺度下的热传递具有巨大的重要性。本研究探讨液体/固体界面热阻和结构的形成分子纳米层周围的碳基纳米粒子。采用非平衡分子动力学模拟和热松弛方法，研究了不同粒径和不同表面润湿性的纳米流体体系。模拟结果表明，直径较小的碳纳米管（CNTs）吸引更多的价值的基础流体，导致降低Kapitza阻力。结果发现，纳米颗粒周围的纳米层的厚度是独立的水/碳相互作用强度。此外，Kapitza电阻的值随着相互作用强度的增加而减小。最后，提出了CNT/水和石墨烯/水纳米流体的热阻的纳米颗粒表面的润湿性强度的相关性。所提出的相关性除了拟合模拟结果之外，还可以覆盖系统的物理条件。
2019-01-10 cond-mat.soft
Dielectric Hysteresis, Relaxation Dynamics, and Non-volatile Memory Effect in Carbon Nanotube Dispersed Liquid Crystal
液晶的自组织特性可以用来在宏观尺度上模板化碳纳米管。耦合到分散的CNT长轴的非线性指向矢场使得能够使用LC对准技术的公认方法（例如图案化电极表面、电场和磁场）进行受控的指向矢重定向。电场诱导的液晶与碳纳米管系统的指向矢旋转是潜在的利益，由于其可能的应用，作为一个纳米机电系统。LC+CNT复合材料的弛豫机制，在去除所施加的场，揭示了这种各向异性系统的内在动力学。介电滞后和介电常数的温度依赖性一致地显示了LC+CNT系统在介电相中的铁电类型行为。LC分子在CNT壁上的强表面锚定导致在各向同性相中形成局部孤立的伪电畴。这些畴是各向异性的，对外部场作出响应，但是在关闭场时不会松弛回到原始状态，显示出非易失性记忆效应。
2009-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Anomalous selective reflection in cholesteryl oleyl carbonate - nematic 5CB mixtures and effects of their doping by single-walled carbon nanotubes
采用选择反射法、差示扫描量热法和光学显微镜研究了胆甾醇油烯基碳酸酯（COC）和4-戊基-4 '-氰基联苯（5CB）的液晶混合物，以及单壁碳纳米管（NTs）在这些混合物中的分散体.混合物X中COC的相对质量在0.4和1.0之间变化，测量的温度范围在284 K和314 K之间，NTs的浓度固定在0.1%。注意到两个重要的异常：（1）在0.8<X<1的浓度范围内，当COC被非smectogenic 5CB稀释时，顺式到近晶-A的转变温度增加，以及（2）与向列-顺式混合物中通常观察到的行为相反，倒数螺距对5CB浓度的依赖性基本上是线性的。提出了混合物中分子排列的模型，解释了COC分子之间5CB二聚体和单体整合的可能性，并可能解释了实验数据。掺杂NTs后，螺旋混合物的螺距几乎保持不变，并且仅注意到选择性反射峰的轻微加宽。所获得的结果允许考虑COC+5CB混合物作为有前途的基质的复合材料的基础上的液晶和碳纳米管。
2013-03-03 cond-mat.soft
Magnetic impurity effects in metallic carbon nanotubes: local non-Fermi liquid theory
从理论上研究了磁性杂质对金属碳纳米管的影响。将多通道近藤效应的预解式方法应用于杂质位无限大排斥极限下kp微扰哈密顿量的能带结构。我们讨论了在低于近藤温度T_K时的局域非费米液体行为。定域电子的态密度具有奇异性|omega| ^1/2，这在低温下的近藤共振处产生赝能隙。电子电阻率的温度依赖性被预测为T^1/2，动力学磁化率的虚部具有|omega| ^1/2依赖性。可能的实验观察进行了讨论。
1999-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Strong electronic winds blowing under liquid flows on carbon surfaces
本文利用音叉原子力显微镜研究石墨烯表面液体流动诱导电流的机制，发现振荡诱导电流比水在碳上此前报道值大几个数量级，并揭示声子激发介导的动量传递机制。
2023-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Permeation of Water Nanodroplets on Carbon Nanotubes Forests
进行了全原子分子动力学模拟，以研究液态水滴与碳纳米管阵列形成的纳米孔接触时的行为。我们已经考虑了不同的管阵列，改变它们之间的间距，以及不同的化学功能化的未加帽的纳米管。我们的研究结果表明，简单的官能化（例如，氢）允许调整润湿表面性质，增加纳米孔内液体的渗透。对于增加表面亲水性的官能化，即使当孔径显著增加时，液滴仍保持在表面处而没有管渗透。
2017-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Thermoelectric energy recovery at ionic-liquid/electrode interface
通过在两个理想极化电极上施加温度梯度，使含有1-乙基-3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺（EMIMTFSI）的乙腈二元溶液的热充电电容器充电。铂箔电极的相应热电系数为-1.7 mV/K，纳米多孔碳电极的相应热电系数为-0.3 mV/K。通过电阻器使电容器放电来提取存储的电能。电极/离子液体界面的测量电容对于每个铂电极为5 μ $μ$·F，而对于单个纳米多孔碳电极其变为大四个数量级的$\approx 36$·mF.通过在稳态温度梯度下重复充电-放电循环的效果再现证明了在液体/电极界面处的充电过程的鲁棒性。还观察到由对流的充电的加速。这提供了将废热转化为电能的可能性，而无需在离子和电极之间交换电子，这与大多数热原电池中发生的情况相反。
2015-06-22 cond-mat.soft
DFT study of ionic liquids adsorption on circumcoronene shaped graphene
本研究利用密度泛函理论方法，探讨了高浓度离子液体在环绕冠烯模型碳表面的吸附作用，发现色散相互作用显著增强了碳-离子相互作用，并重点关注了在超级电容器和太阳能电池中具应用前景的卤化物阴离子的吸附。
2017-11-26 cond-mat.soft physics.chem-ph
Ionic liquid dynamics in nanoporous carbon: A pore-size- and temperature-dependent neutron spectroscopy study on supercapacitor materials
用准弹性中子谱研究了空间约束对室温离子液体1-N-丁基吡啶双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺（[BuPy][Tf_2N]）在不同孔径的多孔碳中的热激发随机阳离子动力学的影响。使用固定窗口扫描的潜力，即扫描样本参数，同时仅观察一个特定的能量传递值，获得宽温度范围内的动态景观的概览。它表明，这些数据已经提供了一个相当全面的了解的约束引起的改变的分子流动性相比，散装。一个互补的，更详细的分析，在选定的温度下的全能量转移谱揭示了两个平移扩散过程在不同的时间尺度上。两者都比在本体液体中慢得多，并且随着纳米孔尺寸的减小，各自的自扩散系数降低。具有相似孔径的纳米多孔碳中分子自扩散的不同热活化能表明孔形态对分子流动性的重要性，超出了纯粹的限制程度。尽管动态减慢，我们可以表明，纳米约束后的液体状态的温度范围显着扩展到低得多的温度，这是有益的潜在的技术应用，这样的系统。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamics and energetics of ion adsorption at the interface between a pure ionic liquid and carbon electrodes
本文提出一种分析离子轨迹的新方法，研究纯离子液体在碳电极上的吸附动力学，揭示离子重取向过程及库仑力与范德华力在不同距离下的主导作用，并解释了电极表面附近离子密度峰值的成因。
2024-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced ordering in length-polydisperse carbon nanotube solutions at high concentrations as revealed by small angle X-ray scattering
碳纳米管（CNTs）是一种刚性的全碳大分子，直径小至1纳米，长至几微米。碳纳米管在氯磺酸（CSA）中的溶液遵循刚性棒状聚合物通过排斥势相互作用的相行为，并在足够高的浓度下显示液晶相。在这里，我们表明，小角度X射线散射和偏振光显微镜数据可以结合起来，定量表征在CNT溶液中形成的液晶相的形态，浓度为3至6.5体积%。我们发现，在增加它们的浓度，碳纳米管自组装成一个液晶相与褶状纹理和一个大的颗粒间的间距，这可能是一个过渡到高阶液晶相的指示。我们解释了碳纳米管的热波动如何增强它们的静电斥力，并将它们的有效直径增加一个数量级。通过计算临界浓度，其中的平均振幅波动的一个不受约束的棒变得可比的棒间距，我们发现，热波动开始影响的空间位阻力在浓度低的各向同性的浊点在CNT解决方案。
2021-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-organized composites of multiwalled carbon nanotubes and nematic liquid crystal 5CB: Optical singularities and percolation behavior in electrical conductivity
本工作讨论了填充有多壁碳纳米管（MWCNTs）和液晶（LC）复合材料的薄电光池中的光学奇异性和电导率行为。使用具有高纵横比的多壁碳纳米管$L/d\approx 300\div1000$和4-戊基-4-0-氰基联苯（4-pentyl-4-O-cyanobiphenyl））。通过将MWCNT（$0.0001\div0.1$ % wt）引入LC溶剂中并随后超声处理来制备复合材料。MWCNT浓度的增加（在$0.005\div0.05$ % wt之间）导致MWCNT的自组织和具有分形边界的微米级聚集体的形成。在约0.025%wt的逾渗阈值附近视觉观察到的跨越MWCNT网络的形成伴随着从非导电状态到导电状态的转变和光学奇异性的产生。实验结果表明，多壁碳纳米管与液晶介质之间存在强相互作用，多壁碳纳米管侧表面附近5 CB分子呈平面取向分布。据推测，光学奇点出现的结果与LC扰动的界面壳层覆盖的多壁碳纳米管簇的入射激光束的相互作用。讨论了界面壳层厚度在外加电场中的变化规律以及界面壳层厚度在各向同性转变附近的变化规律。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fast Dynamics of Glass-forming Liquids investigated by Dielectric Spectroscopy: a Comparison
我们进行了介电谱的分子玻璃形成剂甘油，碳酸丙烯酯（PC）和离子熔体CKN和CRN。频率范围涵盖了从微赫兹到太赫兹的近20年。测量结果与中子和光散射数据进行了比较，并用模式耦合理论进行了分析。
1999-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
