二元溶剂会溶点附近的临界 Casimir 相互作用
软凝聚态物质
2014-03-24 v1
摘要
近临界介质的空间约束会改变其涨落谱并修正相应的序参量分布。这些效应导致作用于约束表面上的有效力，即所谓的临界 Casimir 力(CCFs)。对于在接近其临界分相点的二元液体混合物作为溶剂中溶解的胶体颗粒，当相对约束表面的序参量边界条件相同时，这些力是吸引的，因此预期会出现相分离，形成平衡的胶体液相与气相。我们分析了此类现象在二元溶剂会溶点的整个热力学邻域内如何不对称地发生。通过在平均场近似内应用场论方法以及半经验的 de Gennes-Fisher 泛函，我们研究了作用于平行平面壁之间以及两个球形胶体之间的 CCFs，及其对温度和近临界二元混合物组成的依赖关系。我们发现，对于在表面上优先吸附的分子略微贫乏的组成，CCFs 显著强于临界组成时的情形，从而导致显著的胶体分相。由计算得到的胶体间有效对势所导出的胶体溶液分相相图，与实验和模拟结果惊人地一致。
引用
@article{arxiv.1403.5492,
title = {Critical Casimir interactions around the consolute point of a binary solvent},
author = {T. F. Mohry and S. Kondrat and A. Maciolek and S. Dietrich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5492},
year = {2014}
}