纳米系统中的偶极相互作用与电气极性——关于克劳修斯-莫森塔方程及相关模型的讨论

在经典近似下，位于固定空间位置的可极化分子具有可解的静电特性，其中最为人熟知的是克劳修斯-莫森塔(Clausius-Mossotti, CM)公式。本文对该模型进行推广，探讨其在纳米系统中的各种应用。我们计算了简单立方晶体中一系列八面体片段的行为，并发现其在向批量CM公式的演变过程中呈现交叉现象。讨论了与固定矩系统的某些关系，并加以利用。引入了一维偶极栈作为重要的模型系统。计算了平行栈之间的相互作用能，阐明了不同晶体结构中所观察到的多样化行为。文章还指出了极化分子在溶液中可能采取的自组织模式。发现并验证了关于栈相互作用的求和规则。讨论了在热力学涨落作用下极化态的稳定性，采用一维域壁作为例证。考察了极化硬椭球体的可能结构。提出了通过人为添加金属涂层来增强纳米系统极性的思想。