硬球-方肩系统液相中有序自组装结构的特征

我们利用蒙特卡罗(MC)计算机仿真和经典密度泛函理论(DFT)研究了两维核壳粒子的相序(图案形成)过程。该系统的粒子通过具有硬核和斜压方肩的两粒子相互作用。我们的仿真结果表明，随着冷却，液态结构的特征逐渐呈现长波长密度色散，且在进一步冷却后形成包括簇集、条纹及其他图案相体系。DFT中对该势的硬核部分采用基本测量理论或简单局部密度近似处理，而对软肩部分采用随机相近似。我们通过大规模准粒子-MC和Gibbs-ensemble-MC仿真对不同DFT进行基准测试，证明其预测能力及其局限性。我们发现，液态静态结构因子 $S(k)$（波数为 $k$）的信息足以识别支配液态和固态相的傅里叶模式。这使得我们能够从较容易获取的液态数据中识别与周期性相态相关的波数，并大致预测这些图案相在相图中出现的大致位置。