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二元点Yukawa流体的界面和润湿性质

软凝聚态物质 2009-08-10 v1

摘要

我们研究了由排斥性点Yukawa粒子组成的二元流体混合物的界面相行为。使用亥姆霍兹自由能泛函的简单近似(该近似给出对直接相关函数的随机相位近似(RPA)),我们计算了吸附在平面壁上的两种粒子种类的平衡流体密度分布。我们证明,对于壁势和流体对势参数的特定选择(排斥指数型),平衡流体密度分布的欧拉-拉格朗日方程可以转化为一个常微分方程,并且可以通过简单的求积得到分布。对于流体对势参数的其他某些选择,观察到主体流体的流体-流体相分离。我们发现,当这种混合物暴露于平面硬壁时,流体在双节线的物种2贫乏侧表现出完全润湿,即我们观察到在硬壁处吸附了一层富含物种2的厚流体膜。润湿膜的厚度随流体状态点与双节线之间的浓度差呈对数增长,并且与侵入(润湿)流体相的主体关联长度成正比。然而,对于双节线上远离临界点的状态点,我们发现没有厚的润湿膜。我们确定了伴随的一级(预润湿)表面相变线,该线分隔了薄吸附膜和厚吸附膜。我们证明,对于排斥性壁势的其他一些选择,预润湿线仍然存在,但其在相图中的位置和范围强烈依赖于壁-流体相互作用参数。

关键词

引用

@article{arxiv.0810.5229,
  title  = {Interfacial and wetting properties of a binary point Yukawa fluid},
  author = {Paul Hopkins and Andrew J. Archer and Robert Evans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0810.5229},
  year   = {2009}
}

备注

11 pages, 7 figures. Accepted for publication in Journal of Chemical Physics