不同密度的近晶相与 isotropic 相之间界面的动力学模型
软凝聚态物质
2020-08-03 v1 流体动力学
摘要
软调制相已被证明经历复杂的形态转变，其中由平均曲率和高斯曲率诱导的层重构起主要作用。热处理后近晶膜中的焦锥可重塑为锥形金字塔和同心环结构即属此例。我们基于早前关于近晶-isotropic两相构型的研究，其中界面的扩散演化由曲率驱动，而忽略质量传输。此处，我们显式考虑近晶相中的蒸发-冷凝过程，质量通过共存的isotropic流体相传输，以及界面处的流体动力学应力与由此产生的流动。通过采用Coleman-Noll过程，我们推导了一个相场模型，其考虑了与序参数近晶层化耦合的变化密度场。所得方程控制了具有不同密度的调制相与isotropic流体相之间界面的演化，并捕捉了界面区域的压缩性效应与拓扑转变。我们首先通过考察界面横向模式的频散关系验证了控制方程的数值实现。由于流体动力学效应，逆衰减率显示为按 缩放（ 为扰动的波数），而非扩散衰减预期的 。随后，通过向前时间积分方程，我们研究了畸变层与焦锥上的流体流动，并展示了界面应力与密度差如何显著决定流动结构与构型演化。
引用
@article{arxiv.2007.15804,
title = {Model of the dynamics of an interface between a smectic phase and an isotropic phase of different density},
author = {Eduardo Vitral and Perry H. Leo and Jorge Viñals},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15804},
year = {2020}
}