核软化水/甲醇混合物液-液相变附近的竞争相互作用
统计力学
2021-06-25 v1 软凝聚态物质
摘要
水是一种独特材料，具有一长串热力学、动力学和结构异常，通常归因于分子间相互作用中两个特征长度尺度的竞争。有人认为，潜在的液-液相变（LLPT）终止于液-液临界点（LLCP）处于水异常行为的核心。该相变已在多个模拟研究中被证实，似乎在实验中被自发结晶所 preempted。在此，为揭示在 LLPT 附近过冷区观察到的自发结晶与密度异常之间的联系，我们对核软化水与甲醇的模型混合物进行了广泛的分子动力学模拟。纯水状流体表现出 LLPT 和密度异常。相反，我们的纯甲醇状模型确有 LLPT 但缺乏密度异常。我们的结果说明了密度异常的消失与自发结晶温度升高的关系：一旦该温度超过 LLCP 临界温度，便观察不到密度异常。这一特殊特征说明了微调竞争相互作用如何决定水/醇混合物的异常行为。
引用
@article{arxiv.2008.09230,
title = {Competing interactions near the liquid-liquid phase transition of core-softened water/methanol mixtures},
author = {Murilo S. Marques and Vinicius Fonseca Hernandes and Enrique Lomba and J. Rafael Bordin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09230},
year = {2021}
}