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纳米液滴界面性质的观点

软凝聚态物质 2012-11-12 v1 统计力学

摘要

通过力学、热力学和统计力学方法评估纳米液滴的结构和界面性质,详细讨论了这些方法,包括宏观层面和密度泛函理论(DFT)微观层面的原始发展。我们强调,任何基于纯宏观观点的理论(如经典成核理论)在液滴半径变得微观时都不能提供可靠的表示。所谓的力学途径,即宏观弹性理论的分子级扩展,在分子动力学模拟中特别流行,但由于微观压力张量定义的内在模糊性,似乎也不可靠,这一观察已存在数十年但经常被忽视。为此,我们提出了Lennard-Jones(LJ)流体的非局域平均场DFT来研究不同大小的液滴。将我们的DFT预测与基于二阶涨落分析的近期模拟数据[J. G. Sampayo et al., JCP 132, 141101 (2010)]进行比较,揭示了两者的一致性。这一观察指出了小液滴中涨落效应的重要性,与受力学平衡定律支配的平面界面情况形成对比。预测了LJ流体的负Tolman长度和表面张力随液滴半径的非单调行为。最后,简要讨论了Tolman方法的有效性极限、分子间势范围的影响以及气泡的行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.2149,
  title  = {A perspective on the interfacial properties of nanoscopic liquid drops},
  author = {Alexandr Malijevsky and George Jackson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.2149},
  year   = {2012}
}