受限液-固界面的新型涨落

我们研究了通过适当形状的非均匀外部势阱捕获在液体浴中的固体与液体之间的界面。这种势阱可以利用激光、外部电场或磁场或表面模板来构建。我们研究了一个二维情况，其中以这种方式创建的薄固体条带两侧被液体浴包围，并且可以轻松地与液体交换粒子。由于界面的高度涨落需要能量，该界面在所有长度尺度上都被限制为保持平坦。然而，当通过改变势阱深度对这种固体施加应力时；超过一定限度，它会通过新颖的界面涨落来释放应力，这些涨落涉及晶体整个晶格层的添加或删除。这种“分层”转变是系统的一个普遍特征，与相互作用势的细节无关。我们展示了这种界面涨落如何影响跨界面的质量、动量和能量输运。微小的动量脉冲产生弱冲击波，穿过界面并导致晶体层剥落进入液体。动力学和能量约束阻止了晶体部分层的剥落，这一事实可能具有实际用途。我们还研究了通过液-固界面的热输运，并获得了固体经历这种分层转变时液体、固体和界面区域（Kapitza 电阻）的电阻。热传导显示出结构转变的强烈特征，可以通过自由体积计算来理解。