125 Arbeiten
Die vorgestellte Arbeit führt einen hybriden Green-Kubo-Ansatz (hGK) ein, der die Berechnung der Viskosität aus kurzen MD-Simulationen durch die Kombination eines ballistischen Kurzzeitanteils mit analytisch modellierten Langzeitrelaxationsschwänzen ermöglicht und so die Konvergenzprobleme herkömmlicher Methoden für komplexe Systeme wie Polymere und Elektrolyte überwindet.
Die Studie zeigt, dass die Turbulenz in aktiven nematischen Fluiden in einem periodischen Kanal durch ein niedrigdimensionales, symmetriegesteuertes Netzwerk aus invarianten Lösungen und ihren Mannigfaltigkeiten organisiert wird, das spontane Strömungsumkehrungen sowohl im prä-turbulenten als auch im turbulenten Regime erklärt und steuert.
Diese Arbeit stellt zwei neuartige On-Chip-Plattformen zur In-situ-Polymerisation und Mikropatterning von PEGDA-PEG-Hydrogelen mittels Säulenanordnungen oder photolithografischer Masken vor, um die Diffusion von Molekülen zu untersuchen und zu steuern.
In dieser Arbeit wird ein lokales thermodynamisches Modell für die Generalized Dissipative Particle Dynamics mit Energieerhaltung (GenDPDE) entwickelt, das die präzise Simulation von kondensierten Phasen wie flüssigem und überkritischem Argon unter Berücksichtigung von Dichte- und Temperaturabhängigkeiten ermöglicht.
Dieser Artikel definiert die Biologie als eigenständige Subdisziplin der Physik, indem er lebende Materie auf zellulärer Ebene als nicht-unitär und durch einzigartige Merkmale charakterisiert, die sich von nichtlebender Materie unterscheiden, und diese Perspektive im Rahmen des dialektischen Materialismus und des multilevel-Physicalismus gegen informationistische und rein reduktionistische Ansätze stellt.
Die Studie zeigt, dass im thermodynamischen Limit des antiferromagnetischen Ising-Modells auf einem quadratischen Gitter eine kontinuierliche Spektrum von Zeitskalen anstelle eines einzelnen dominanten Exponentials auftritt, und nutzt diese Erkenntnis in Kombination mit der Suszeptibilität der metastabilen Phase, um optimale Protokolle für verschiedene anomale Relaxationsphänomene wie den Mpemba-Effekt vorherzusagen und durch Monte-Carlo-Simulationen zu validieren.
Diese Studie untersucht die Gelierungsdynamik von Cellulose-Nanokristallen als Modell für geladene Stäbchenkolloide und zeigt, dass sich deren viskoelastische Eigenschaften nach einer starken Scherung durch ein Zeit-Konnektivitäts-Superpositionsprinzip beschreiben lassen, wobei eine klare Grenze zwischen Gel- und attraktivem Glas-Zustand identifiziert wurde.
Die Studie zeigt, dass die Erweiterung des Konzepts nichtlinearer Anregungen auf Kraftlandschaften in aktiver Materie es ermöglicht, zukünftige plastische Ereignisse in dichten Stäbchenpackungen robust vorherzusagen und zu steuern.
Die Autoren entwickeln ein systematisches Rahmenwerk zur Quantifizierung der Zeitumkehrinvarianz-Verletzung und der Entropieproduktion in nicht-hermiteschen Modell-A-Feldtheorien, indem sie zeigen, dass die lokale Entropieproduktion durch den anti-hermiteschen Teil der linearisierten Langevin-Gleichung bestimmt wird und sich in nicht-reziproken Ising-Modellen an Grenzflächen lokalisiert.
Diese Studie nutzt dissipative Partikeldynamik-Simulationen und ein analytisches Einzelkettenmodell, um zu zeigen, dass die Abhängigkeit der Dehnviskosität verdünnter Polymerlösungen von der Strömungsart bei niedrigen Dehnraten primär kinematisch bedingt ist, während bei hohen Dehnraten das Ausmaß der Polymerstreckung in Dehnrichtung den dominierenden Einfluss ausübt.
Diese Studie untersucht die thermische Stabilität von Siliciumdünnschichten und Silicenen mittels Molekulardynamiksimulationen mit den Machine-Learning-Potentialen SNAP und GAP, wobei gezeigt wird, dass SNAP die Schmelzprozesse in Abhängigkeit von der Schichtdicke korrekt beschreibt, während GAP aufgrund von Fehlern bei der Gasphasenbeschreibung versagt.
Die Studie entwickelt eine exakte analytische Theorie, die zeigt, dass ein dimensionsloser Parameter aus dem Verhältnis des Exklusionsvolumenradius zur Seillänge bestimmt, ob entropische Kräfte Nanofilamentbündel trennen oder paradoxerweise in metastabilen, attraktiven Zuständen zusammenhalten.
Diese Arbeit nutzt ein neuronales Metadichtefunktional, um durch Regularisierung mit Paarstrukturen und Ableitung der Paarpotentialabhängigkeit direkt und ohne Ornstein-Zernike-Inversion die Paarstruktur klassischer inhomogener Fluide aus ersten Prinzipien zu bestimmen.
Die Studie zeigt, dass ein chaotisches aktives nematisches Fluid durch Selbstorganisation in einem mikrofluidischen Kanal und unter Wechselwirkung mit einer passiven Grenzfläche zu einem räumlich-zeitlichen Kristall mit regelmäßiger Gitterstruktur wird, wodurch sowohl räumliche als auch zeitliche Translationsinvarianz gebrochen werden.
Diese Arbeit liefert analytische Vorhersagen für die räumliche Verteilung und die Eigenschaften des ersten Durchgangs aktiver Brownscher Teilchen in Kanälen, indem sie die Siegmund-Dualität nutzt, um eine direkte Abbildung zwischen absorbierenden und harten Wänden herzustellen und zu zeigen, dass aktive Bewegung die mittlere Durchgangszeit im Vergleich zur passiven Diffusion verringert.
Die Studie zeigt, dass die Bildung vernetzter, helikaler Filamente in smektischen Kondensaten durch eine arretierte Koaleszenz getrieben wird, bei der anziehende Wechselwirkungen zwischen geraden Filamenten zu einem schnellen Aufrollen in Doppelhelices führen, um die Grenzflächenenergie und smektische Verzerrung zu minimieren.
Die Studie zeigt, dass die Existenz von Plateau-Rändern an horizontalen Substraten und damit die Benetzbarkeit von Schäumen durch spezifische Bereiche des Bond-Zahl-Kontaktwinkel-Parametersraums bestimmt werden, wobei Substrate außerhalb dieser Bereiche als schaumphob gelten und keine stabilen Schäume unterstützen können.
Die vorgestellten Simulationen zeigen, dass sich in idealen zweidimensionalen Schäumen mit endlichem Kontaktwinkel bei hohem Flüssigkeitsanteil eine spontane Inhomogenität entwickelt, die bei geordneten Schäumen eine Störung erfordert, bei ungeordneten Schäumen jedoch stetig wächst.
Die Studie zeigt durch Simulationen und Experimente, dass die kürzlich entdeckten, durch Krümmung induzierten „Scutoid"-Zellen auch in trockenen Schaumstoffen unter entsprechenden Randbedingungen vorkommen.
Die Autoren stellen für die Unterteilung einer Kreisscheibe in bis zu zehn Regionen mit zwei unterschiedlichen Flächeninhalten vermutete Kandidaten für die minimalste Perimeter-Lösung vor, indem sie alle drei-zusammenhängenden einfachen kubischen Graphen untersuchen und deren Umfänge numerisch für verschiedene Flächenverhältnisse interpolieren.