团簇效应对四角相稳定性的增强

我们表明，相对于通常的单轴向列相，向列四角相的相对稳定性可以通过团簇效应大大增强。考虑具有硬相互作用的纵横比为$\kappa$的二维矩形，并使用应用于多分散流体混合物（包含$n$种组分）的扩展标度粒子理论，检验了两种向列相（单轴和四角）的稳定性。这里，第$i$种组分与$i$个矩形的团簇相关联，团簇定义为包含近似平行矩形的堆叠，且内部自由度被冻结。该理论假设指数团簇尺寸分布（这一假设完全由蒙特卡洛模拟和简单的化学反应模型支持），并具有固定的二阶矩。相应的面积分布在团簇尺寸近似对应于正方形形状（即$i\simeq\kappa$）处呈现一个肩峰，有时甚至是一个明确的峰，这意味着正方形团簇对硬矩形流体的自由能具有主导贡献。与标准标度粒子理论相比，该理论预测了四角相稳定区域的扩大，更接近模拟和实验结果，证明了团簇在该流体中的重要性。