高尺寸不对称二元硬球混合物中的排空势：精确模拟结果与理论的比较

我们使用最先进的模拟和理论方法，对浸没在由更小硬球构成的储库中的一对大硬球之间的排空势进行了详细研究，尺寸差异由直径比$q=\sigma_s/\sigma_b$衡量。小粒子按巨正则系综处理，其影响以其在储库中的堆积分数$\eta_s^r$来参数化。部署了两种专门的蒙特卡洛模拟方案——几何团簇算法和分级粒子插入法——以获得多种$q\leq 0.1$和$\eta_s^r$组合下的精确排空势。在对模拟的有限尺寸效应进行修正后，将排空势与基于使用Rosenfeld泛函及若干后续修改的插入技巧的新密度泛函理论（DFT）计算预测进行了比较。尽管DFT与模拟之间总体上一致，但在我们的模拟方法可达到的最大储库堆积分数，即$\eta_s^r=0.35$处，存在显著差异。然而，与模拟和在该$\eta_s^r$下Derjaguin近似差得多的预测之间的差异相比，这些差异是很小的。最近提出的形态学近似优于Derjaguin近似，但在我们考虑的尺寸比和小球堆积分数下，略逊于DFT。来自模拟、DFT和形态学近似的有效势被用于计算第二位力系数$B_2$随$\eta_s^r$变化的函数。结果的比较能够评估在$q\leq 0.1$的加性二元硬球混合物中，DFT在正确预测流体-流体相分离倾向方面可被期望达到的程度。