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弱吸引软粒子的无热流变学

软凝聚态物质 2016-11-30 v4

摘要

我们研究了一种软颗粒系统的流变学,其中颗粒间相互作用为弱吸引。利用广泛的分子动力学模拟,我们扫描了宽广范围的堆积分数(ϕ\phi)、吸引强度(uu)和施加的剪切速率(γ˙\dot{\gamma})。与排斥系统形成鲜明对比,我们发现即使在 ϕϕJ\phi \ll \phi_J 时,在小剪切速率下通常也会形成脆弱的等静固体。此外,随着剪切速率增加,即使在这些低 ϕ\phi 下,也会出现非单调流动曲线,导致在足够大的系统中形成持久的剪切带。通过调节阻尼参数,我们还表明惯性在此过程中起重要作用。此外,我们观察到在吸引主导区域中增强的颗粒动力学以及速度和扩散常数的显著各向异性,我们将其视为剪切带形成的前兆。在足够低的 ϕ\phi 下,我们还观察到通过低剪切速率与吸引的相互作用导致微团簇和空隙形成的结构变化。最后,我们表征了涌现剪切带的性质,从而发现这些带惊人的低迁移率,导致在斜坡实验中极长的时间尺度和广泛的历史效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.01222,
  title  = {Athermal rheology of weakly attractive soft particles},
  author = {Ehsan Irani and Pinaki Chaudhuri and Claus Heussinger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.01222},
  year   = {2016}
}