杨氏方程在纳米尺度上成立吗？二元Lennard-Jones流体的蒙特卡洛检验

当相分离的二元（$A+B$）混合物暴露于优先吸引其中一种组分的壁面时，富A相和富B相之间的界面通常与壁面相交形成接触角$\theta$。杨氏方程通过$A-B$界面张力$\gamma_{AB}$以及分别与$A$富相和$B$富相和壁面之间的表面张力$\gamma_{wA}$、$\gamma_{wB}$之间的平衡来描述这个角，即$\gamma _{AB} \cos \theta =\gamma_{wA}-\gamma_{wB}$。通过蒙特卡洛模拟由二元Lennard-Jones液体中一种组分形成的、连接纳米狭缝孔隙两个壁面的桥，根据壁-流体相互作用强度，从界面的倾斜度估算$\theta$。表面张力$\gamma_{wA}$、$\gamma_{wB}$的信息通过一种新的热力学积分方法独立获得，而$\gamma_{AB}$则通过浓度分布函数的有限尺寸标度分析得到。我们表明，杨氏方程相当准确地描述了该模型实际纳米尺度界面的接触角，并估算了（一级）润湿转变的位置。