核软化水-醇混合物：溶质尺寸效应
软凝聚态物质
2021-09-01 v2 统计力学
摘要
在近期工作[\textit{J. Mol. Liq}, 2020, \textbf{320}, 114420]中，我们利用分子动力学模拟与核软化势方法表明，添加如甲醇这样的简单溶质可“消除”密度反常行为，因为在LLPT附近的六方密堆积(HCP)晶体中自发结晶抑制了LLCP。现在，我们拓展该工作以认识较长链醇如何影响过冷区水-醇混合物的复杂行为。除核软化(CS)甲醇外，还将乙醇与1-丙醇加入由连续肩阱(CSW)势相互作用的全同粒子系统。我们观察到密度反常在相图中的延展范围逐渐减小直至随非极性链增长与醇浓度升高而消失，这与液-液相变(及LLCP)不同，后者在所有分析混合物中依然存在，符合\textit{Nature}, 2001, \textbf{409}, 692。对我们的模型，较长的非极性链与较高浓度逐渐影响CS势中尺度间的竞争，导致反常逐渐消失，直至第一配位壳层结构也受影响时观察到TMD完全消失：短程有序占优，导致短程与长程有序间竞争减弱，进而使反常灭绝。此外，非极性链尺寸与浓度对固相有影响，使六方密堆积(HCP)固相与非晶固相比体心立方(BCC)晶相更受青睐。
引用
@article{arxiv.2102.09485,
title = {Core-softened water-alcohol mixtures: the solute-size effects},
author = {Murilo S. Marques and Vinicius F. Hernandes and Jose Rafael Bordin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09485},
year = {2021}
}