均匀稳态剪切流中布朗粒子的模式耦合理论

本文提出了一种微观方法，用于计算在稳态剪切下相互作用的布朗粒子的一般属性。我们从剪切依赖的稳态平均值的确切表达式出发，如相关函数和结构函数，这些表达式以广义格林-库博关系的形式给出。对此，我们应用受到静止系统的模式耦合理论（MCT）启发的近似，通过对稳态剪切启动后的瞬态动态进行积分，获取稳态特性。接下来推导了所需瞬态密度相关函数的确切运动方程，这些方程也可以在类似MCT的方法中进行近似。这导致了剪切浓密胶体分散体非平衡稳态的闭合方程，其唯一输入为未剪切系统的平衡结构因子。在三维空间中，这些方程当前需要在数值求解之前进行进一步的近似。然而，一些普遍的方面可以被准确分析，包括MCT预测的理想玻璃转变处屈服应力的间歇性出现。利用这些方法，我们还讨论了与玻璃转变临近的剪切硬球胶体的失真微观结构，并考虑其与剪切应力的关系。然后，对稳态的时间相关波动进行近似并与实验和模拟数据进行比较；屈服玻璃态的相关器遵循“时间-剪切-叠加”原则。本文所呈现的工作充分发展了之前由Fuchs和Cates首次概述的方法，物理评论快报 89, 248304 2002，同时在所用的模式耦合近似的选择上进行了重大技术变更，其优点也进行了讨论。