硬质胶体立方体二元混合物的蒙特卡洛模拟

我们进行了广泛的蒙特卡洛模拟，以研究硬质板状粒子（HBPs）胶体悬浮液的相行为。虽然限制粒子取向或忽略高阶有序相的理论表明存在稳定的双轴向列相，但我们近期对单分散系统的模拟结果表明，即使对于恰好介于长椭球和扁椭球几何形状之间（通常称为自对偶形状）的粒子形状，情况也未必如此。受将双轴有序引入显示应用可能带来的显著影响所启发，我们将研究扩展到由短和长HBPs组成的双分散混合物，并分析尺寸分散性是否能进一步丰富HBPs的相行为，最终失稳位置有序相，从而有利于双轴向列相的形成。我们的结果不仅表明自对偶形状HBPs的双分散混合物不能自组装成双轴向列相，而且还表明这些粒子也无法形成单轴向列相。这种令人惊讶的行为在单分散系统中也被观察到。此外，双分散HBPs倾向于相分离为共存的各向同性和近晶相，或在相对较高的压力下，分离为主要由短HBPs组成的近晶相和主要由长HBPs组成的近晶相。我们得出结论，限制粒子取向自由度或忽略位置有序（近晶、柱状和晶体）相的存在，会显著改变HBPs的相行为，并不切实际地扩大双轴向列相的稳定区域。