平行硬正方形的非均匀成核动力学性质

我们将动态密度泛函形式和基本测量理论应用于平行硬正方形流体，以研究具有柱状和晶体对称性的非均匀相的非均匀生长动力学。硬正方形被 (i) 限制在具有正方对称性的软排斥壁之间，或 (ii) 暴露于模拟具有圆形、正方形、矩形或三角形对称性的障碍物存在的外部势中。对于第一种情况，高度匹配的空腔的最终平衡剖面由晶体相组成，其中粒子高度局域在轻微变形的正方格子的同心正方层节点上。我们通过量化层间和层内通量及前者的非单调性、饱和时间以及其他动力学量来表征晶体相的生长动力学。在匹配较差的空腔中，层间通量随时间更加单调且占主导地位；而在匹配良好的晶胞中情况则相反：尽管层间通量较小，但其时间演化要复杂得多，呈现出强烈的阻尼振荡，这显著增加了饱和时间。我们还研究了障碍物的几何形状如何影响最终平衡非均匀相的对称性（柱状 vs. 晶体）。对于具有四重对称性的障碍物（圆形和正方形），晶体更稳定；而对于没有这种对称性的障碍物（矩形或三角形），柱状相则更稳定。我们发现，通常情况下，柱状对称的密度波从障碍物处生长。然而，波前上额外的粒子局域化产生了晶体结构，该结构对于圆形和正方形障碍物得以保留，但对于另外两种障碍物则被破坏，此时柱状对称性得以恢复。