具有开放边界的液体 slab 静态结构因子的有限尺寸修正

confinement 边界的存在会显著改变液体的局域结构。此外，已知有限尺寸的小样本相对于其体相值会表现出热力学量的系统性偏差。在此，我们考虑具有表面开放边界的 slab 几何中液体样本的静态结构因子，这可视为从宏观大且均匀的流体中虚拟切出该样本。这种情况是解释液体界面和薄膜的掠入射衍射实验的一个相关极限。我们推导了 slab 结构因子的精确闭合表达式，仅以体相结构因子为输入。这表明此类自由边界条件导致两种结构因子之间的显著差异，尤其在小的波数处。对该结果的渐近分析给出了标度指数以及这些有限尺寸修正的准确且有用的近似。此外，开放边界允许将该 slab 解释为开放系统，支持与储库交换粒子。我们将 slab 结构因子与粒子数涨落相关联，并讨论 slab 子体积在何种条件下表示具有化学势 $\mu$ 和温度 $T$ 的巨正则系综。因此，开放 slab 充当 $\mu T$ 储库中微小系统热力学的测试平台。我们提供了等温压缩率尺寸依赖性的微观合理且精确的结果。我们的发现由 Lennard-Jones 液体在两个代表性温度下的模拟数据所证实。