具有固定斑块取向的 Janus 流体：理论与模拟

我们使用解析方法和数值模拟研究了具有受限取向的 Janus 流体的热物理性质。Janus 特征通过 Kern-Frenkel 势来建模，其中每个球体的一个半球为方阱特征，另一半球为硬球特征。取向约束通过假设每个半球只能以等概率指向北方或南方来施加。解析方法依赖于将上述 Janus 流体映射为通过“准”各向同性势相互作用的二元混合物。原始 Kern-Frenkel 势的各向异性本质反映为混合物中不同类组分之间相互作用的不对称性。在方阱变得无限窄且深的粘性极限下，得到了将对应对称情形加以推广的有理函数近似，从而允许完全解析的处理。尽管解析理论中存在相当大的近似，但结果表明该理论能对原始 Janus 流体的结构和热力学性质提供相当精确的估计。