软排斥球二元混合物中的大吸引性 depletion 相互作用

我们考虑软排斥球形粒子的二元混合物,并采用不同的理论与模拟方法,计算由小球流体介导的两个大球之间的 depletion 相互作用。我们通过模拟结果检验了理论方法(按小球密度展开的 virial 展开)的有效性。我们关注硬球极限的趋近行为,以及密度和温度对 depletion 势强度的影响。我们的结果表明,令人惊讶的是,即使是直接相互作用对势中适度的软度,也可能使大球的总有效势比硬球情形更具显著吸引性。这可能导致软排斥球二元混合物的相行为、结构与动力学出现显著差异。具体而言,我们应用微扰方案预测了大小球尺寸比为 0.2 时,通过 depletion 力相互作用的大球有效系统的相图;该相图包含通常的液-固转变,但在软球情形下,亚稳的液-液转变(在硬球混合物中可能不存在)接近于相对于直接液-固共存是稳定的。基于这些结果,出现了一个有趣的可能性:对于足够软的排斥粒子,该相变可能变为稳定。我们讨论了对真实胶体分散体系相行为的可能启示。