胶体 - 胶体有效相互作用中的桥接与耗尽机制:再入相图
软凝聚态物质
2015-06-16 v2 统计力学
化学物理
摘要
本文引入了一类一般的非加和粘性硬球二元混合物,其中小球和大球分别代表溶剂和溶质。溶质 - 溶质和溶剂 - 溶剂相互作用为硬球型,而溶质 - 溶剂相互作用为具有可调尺寸非加和度与粘性的粘性硬球型。利用解析和半解析工具研究了两种特定且互补的极限情况。第一种情况的特征是非加和度为零,适用于 Percus-Yevick 近似解,据此分析了粘性对旋节线及有效溶质 - 溶质势的影响。在相反的非加和情况下,溶剂 - 溶剂直径为零,该模型可视为具有额外粘性溶质 - 溶剂相互作用的著名 Asakura-Oosawa 模型的扩展。后一种模型的特性在于,其精确的有效单组分问题仅涉及溶质 - 溶质对势,适用于溶剂粒子能 fit 入三个接触溶质间隙区域的尺寸比。特别地,我们明确识别了导致有效相互作用的三种竞争物理机制(耗尽、拉扯和桥接)。利用 Noro-Frenkel 判据和一阶微扰分析,还讨论了这两种互补模型的相图的一些评注。我们的研究结果表明,随着溶剂密度(在第一个模型中)或粘附力(在第二个模型中)的变化,液 - 液不稳定性会出现再入现象。最后,结合近期关于吸附在大聚苯乙烯颗粒上的微凝胶的实验研究解释,讨论了一些展望。
引用
@article{arxiv.1503.04714,
title = {Bridging and depletion mechanisms in colloid-colloid effective interactions: A reentrant phase diagram},
author = {Riccardo Fantoni and Achille Giacometti and Andrés Santos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04714},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 11 figures; v2: Fig. 3 replaced by a different one, panels (c) and (d) of Fig. 9 added, plus other minor changes