多孔环境中胶体的动态阻滞：区分拥挤与限域效应

我们利用数值模拟研究了吸附在无序硬球障碍物基质中的胶体硬球流体的慢动力学。我们分别计算了自由粒子和被困粒子对单粒子动态关联函数的贡献。这种分离基于德劳内三角剖分，将流体粒子中心可及的空间划分为渗流空隙和孤立空隙。我们发现，粒子被困于基质的孤立空隙中，导致了整个流体的单粒子中间散射函数中出现非零的长时平台。从均方位移的对数导数得到的亚扩散指数 $z$ 基本上不受被困粒子运动的影响：在渗流转变附近，我们确定整个流体和在渗流空隙中运动的粒子的 $z \simeq 0.5$。值得注意的是，在单列扩散中也发现了相同的 $z$ 值，并且模式耦合理论沿扩散-定域线也预测了该值。我们还揭示了流体粒子中自由组分和被困组分中动态异质性的微妙效应，并讨论了导致这一现象的微观机制。