吸引与排斥势相互作用系统的结构-动力学关联的比较研究

我们研究了通过吸引型 Lennard-Jones 势及其排斥对应势 WCA 势相互作用的系统的结构-动力学关联。结构序参数（SOP）与微观平均场笼势相关。在粒子层面上，SOP 呈现一种分布。尽管两个系统具有相似的成对结构，其平均 SOP 不同。然而，仅此差异不足以解释 LJ 系统在低温下众所周知的动力学变慢现象。该变慢可由 SOP 与动力学之间更强的耦合来解释。为理解这种系统特异性耦合的起源，我们研究了硬粒子与软粒子之间微观结构的差异。我们发现，对于 LJ 系统，硬粒子与软粒子的结构差异比 WCA 系统更显著，且具有更强的温度依赖性。因此，该研究表明吸引相互作用产生了结构上差异更大的群体。这种结构群体间更广泛的差异可能是结构与动力学之间更强耦合的原因。因此，这种系统特异性的结构-动力学关联（也导致了动力学更快的变慢）似乎具有结构起源。将我们的 SOP 与局部能量和两体过剩熵的预测能力进行比较表明：在 LJ 系统中，动力学由焓驱动；而在 WCA 系统中，动力学由熵驱动；我们的 SOP 能够捕捉这两种贡献。