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广义耦合参数展开:在方阱和伦纳德-琼斯流体中的应用

统计力学 2013-08-20 v2 材料科学 软凝聚态物质

摘要

简单流体热力学微扰理论中的耦合参数展开被推广到包含桥函数的导数。我们使用 Sarkisov 桥函数将理论的七阶版本应用于方阱和伦纳德-琼斯流体。在这两种情况下,该理论以良好的精度再现了从积分方程理论和模拟中获得的径向分布函数。此外,该方法在已知积分方程理论失效的液-汽共存区域内也有效。对于方阱流体,使用 Carnahan-Starling 硬球参考体系自由能密度表达式改进了从积分方程理论获得的液-气相图。我们还获得了不同范围方阱流体的表面张力。当前理论与模拟结果吻合良好。对于伦纳德-琼斯流体,从当前方法获得的状态方程与从积分方程理论获得的状态方程偏差可忽略。我们还通过维里途径和能量途径获得了伦纳德-琼斯流体的液-气相图,并发现两条途径之间存在轻微的不一致性。应用得出以下结论:在参考体系性质已知准确的情况下,当前方法给出的结果比使用相同桥函数的积分方程理论得到的结果有显著改进。在参考体系数据不可用的情况下,该方法提供了使用给定闭包关系求解 Ornstein-Zernike 方程的替代途径,其优点是通过适当选择参考体系可以在整个相图中获得解。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.3415,
  title  = {Generalized Coupling Parameter Expansion: Application to Square-Well and Lennard Jones Fluids},
  author = {A. Sai Venkata Ramana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.3415},
  year   = {2013}
}

备注

18 pages, 8 figures. Minor revision has been made