软物质在界面与楔形限域下的结晶
软凝聚态物质
2016-05-25 v1 统计力学
摘要
研究了一个模型二维软物质系统所展现的表面冻结与表面熔化转变。还考虑了限制在楔形中的行为。系统由通过软纯排斥对势相互作用的粒子组成。使用密度泛函理论(DFT)计算密度分布和热力学量。限域壁产生的外势通过硬壁附加排斥Yukawa势建模。表面相行为取决于此排斥的范围与强度：当排斥强度弱时，壁促进壁表面的冻结。该冻结层厚度随接近体相液固相共存呈对数增长。我们的平均场DFT预测壁处晶层必须成核（即存在自由能势垒），其形成必然是一阶相变，类比预润湿转变称为‘预冻结’。然而，与后者相反，预冻结不能在临界点终止，因为相变涉及对称性改变。如果壁-流体相互作用足够长程且排斥足够强，可发生表面熔化。然后当化学势降低至液固共存处值时，壁与体相晶固体之间的界面被液相润湿。观察到壁处有限厚度流体膜由于其邻近体相晶体而具有破缺平移对称性，因此润湿膜的成核可以是一阶或连续的。我们的平均场理论预测对于某些壁势存在类似于预润湿转变表面临界点的预熔化临界点。在楔形中……
引用
@article{arxiv.1602.01256,
title = {Crystallisation of soft matter under confinement at interfaces and in wedges},
author = {Andrew J. Archer and Alexandr Malijevsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.01256},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 12 figures