粗糙表面的分支随机图模型描述有效分子势的热性质

粗糙表面附近的流体性质对于描述基本表面现象和现代工业材料设计实现至关重要。模拟真实粗糙材料最有效的方法之一是基于随机几何的表面表示。理解随机固体几何对低温流体热力学的影响是一个前沿问题。因此，本工作绕过了高温展开和小尺度非均匀性假设，扩展了近期研究。我们引入了随机分支树，其拓扑结构反映了随机固体几何的层次性质。这种数学表示使我们能够利用通过随机超度量成对势相互作用的虚拟团簇统计模型获得平均自由能。我们的结果表明，在低温下，随机几何的层次结构对流体-固体界面能产生了显著影响。这些计算结果与直接的蒙特卡洛模拟相符。由于本研究的跨学科性质，所发展的方法可应用于随机图上的广泛淬火无序系统。