用于相分离的导向场:控制 Liesegang 图样
其他凝聚态物理
2016-09-08 v2 材料科学
软凝聚态物质
斑图形成与孤子
化学物理
摘要
Liesegang 图样产生于沉淀过程,可用于在亚微米尺度上构建体块结构。因此,只要能够设计出适当的控制方法,它们就具有重要的技术应用潜力。本文描述了一种简单且物理上可实现的图样控制方法,其核心思想是受驱动沉淀,即相分离由导向场(例如温度场或 pH 场)所支配。相分离通过一个非自治的 Cahn-Hilliard 方程建模,其旋节线由演化的导向场决定。对旋节线动力学的控制,等价于对分隔系统稳定区与不稳定区的失稳前沿速度的控制。由于图样的波长在很大程度上由该速度决定,相邻沉淀带之间的距离变得可控。我们通过对具有扩散导向场的一维系统进行数值研究来展示上述思想。我们发现,采用线性稳定性分析(被拖曳前沿理论)来确定速度—局域波长关系,可以精确描述所得结果。从 Liesegang 理论的角度看,我们的结果表明,所谓的反转图样可以由扩散导向场自然产生。
引用
@article{arxiv.0706.0687,
title = {Guiding-fields for phase-separation: Controlling Liesegang patterns},
author = {Tibor Antal and Ioana Bena and Michel Droz and Kirsten Martens and Zoltan Racz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.0687},
year = {2016}
}
评论
Minor changes, to be published in Phys. Rev. E. 10 pages, 8 figures