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二元非加性硬球混合物:流体去混、关联的渐近衰减与自由流体界面

软凝聚态物质 2010-07-30 v1

摘要

利用基本度量密度泛函理论,我们研究了二元非加性硬球模型的体相和非均匀系统。对于足够大的(正)非加性,混合物相分离成两个具有不同组成的流体相。我们计算了不同尺寸比和非加性参数下的体相流体-流体共存曲线,发现它们与文献中的模拟结果吻合良好。利用Ornstein-Zernike方程,我们研究了部分对关联函数g_ij(r)在r->无穷大时的渐近衰减。在低密度下,渐近衰减中会出现一个结构交叉,对应于两种不同阻尼振荡模式,其波长分别对应于两种组分的硬核直径。在接近流体-流体临界点时,会出现从指数阻尼振荡到单调渐近衰减的Fisher-Widom交叉。利用密度泛函,我们计算了共存流体相之间的平面自由流体-流体界面的密度分布。我们表明,g_ij(r)的渐近衰减类型不仅决定了界面分布的渐近衰减,而且对中等甚至短程行为也至关重要。我们还确定了自由流体界面的表面张力,发现它随非加性增加而增加,并且在接近临界点时满足平均场标度律。

关键词

引用

@article{arxiv.1007.5245,
  title  = {Binary non-additive hard sphere mixtures: Fluid demixing, asymptotic decay of correlations and free fluid interfaces},
  author = {Paul Hopkins and Matthias Schmidt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1007.5245},
  year   = {2010}
}