靠近曲面颗粒的柱状流体

我们研究了在硬球面和硬圆柱面附近的刚性棒状粒子流体，密度低于各向异性-各向同性相变。应用 Onsager 第二 virial 近似法，这一方法已知在无限细棒的体积极限下可得到体积性质的精确结果。该方法需要计算一粒子分布函数以及马约瓦函数，通过以球谐级数展开方式可显著简化计算。我们确定了密度和取向分布以及表面张力 $\gamma$ 随曲率半径 $R$ 的函数。在非相互作用棒的低密度极限下，$\gamma(R)$ 在 $1/R=0$ 处呈非解析行为，这阻止了常用的 Helfrich 展开的应用。粒子间相互作用会定量和定性地改变 $\gamma(R)$ 的行为。