自组装刚性棒在二维晶格上的吸附

本文进行了蒙特卡罗 (MC) 模拟，研究了具有两个结合位点的粒子在正方形和三角形晶格上的吸附行为；这些粒子通过降低温度或增加密度可逆地聚合为具有离散允许方向数的链，同时经历连续的各向同性 - 向列相 (IN) 转变。通过追踪不同侧向相互作用能/温度值下的吸附等温线行为来监测该过程。将数值数据与平均场解析预测以及非相互作用系统和一维系统的精确函数进行了比较。所得结果揭示了温度上存在三种吸附机制：(1) 在高温下，即高于满覆盖时表征 IN 转变的临界温度$T_c(\theta=1)$，粒子随机分布在表面，吸附层表现为非相互作用的二维系统。(2) 在极低温下，不对称单体吸附形成链，几乎覆盖整个覆盖度范围，吸附过程表现为一维问题。(3) 在中间机制下，系统呈现混合机制，晶格填充通过两种不同过程进行。第一阶段，单体在晶格上各向同性吸附，直到系统中发生 IN 转变；此后，粒子吸附形成链，使得吸附层表现为一维流体。这两种吸附过程均出现在吸附等温线中，并可观察到分隔这两种机制的显著奇点。因此，吸附等温线表现为对 IN 相变敏感的量，使我们能够 (i) 重现正方形晶格系统的相图，以及 (ii) 精确测定三角形晶格的相图。