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各向同性相中带电三水铝石盘片的动力学

软凝聚态物质 2012-02-03 v1

摘要

我们报道了对悬浮在二甲基亚砜(DMSO)中的相互作用带电三水铝石盘片进行的去偏振与非去偏振动态光散射、静态光散射以及静态黏度测量。测量了平均集体扩散系数与(长时)平移自扩散系数以及旋转扩散系数作为盘片体积分数 ϕ\phi 的函数,直至各向同性-液晶(I/LC)转变。在低散射波数下测得的非去偏振强度自相关函数由一个快衰减模式和一个慢衰减模式组成,我们分别将其解释为取向平均的集体扩散系数与平移自扩散系数。从极稀极限到 I/LC 转变浓度,旋转扩散系数与长时自扩散系数均急剧下降,降幅超过两个数量级。随着 ϕ\phi 增加,逆零应变极限静态剪切黏度也出现了类似的急剧下降。随着 ϕ\phi 增加,观察到越来越强的剪切变稀现象,同时伴随着低剪切率牛顿平台的缩小。理论上,利用包含流体动力学相互作用的屏蔽库仑势相互作用的有效带电球简单模型对所测得的扩散系数进行了解释。盘状颗粒形状以及所测得的颗粒半径与厚度多分散性通过散射振幅纳入模型计算。有效球模型很好地捕捉到了在较大体积分数下集体扩散系数因相互作用而增强超过 20 倍的现象,但对实验中平移与旋转自扩散系数的急剧下降估计不足。

关键词

引用

@article{arxiv.1109.3293,
  title  = {Dynamics of charged gibbsite platelets in the isotropic phase},
  author = {Dzina Kleshchanok and Marco Heinen and Gerhard Nägele and Peter Holmqvist},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1109.3293},
  year   = {2012}
}