取向有序作为长程疏水效应的起源
软凝聚态物质
2015-06-24 v1
摘要
观察到浸没在水中的两个疏水表面之间的长程吸引力随其间距呈指数衰减——这种有效力的距离依赖性被称为疏水力定律（HFL）。我们通过研究浸没在二维梅赛德斯 - 奔驰水模型中的两根平行棒之间的距离依赖性吸引力，探索 HFL 的微观起源。发现该模型表现出明确定义的 HFL。虽然该现象通常由依赖密度的理论解释，但我们确定取向而非密度是相关的序参量。密度变化的范围明显短于取向不均匀性的范围。后者与观察到的疏水力距离相当。在大间距下，棒之间的吸引力主要源于两根棒在水中产生的向内传播的相反取向不均匀性之间的相消干涉。随着棒被拉近，干涉增强导致不均匀性减少，进而导致系统自由能降低，从而产生有效吸引力。我们注意到在吸引区域开始时形成了六角形类冰结构，这表明亚稳态自由能极小值可能在 HFL 的起源中发挥作用。
引用
@article{arxiv.1504.01209,
title = {Orientational order as the origin of the long-range hydrophobic effect},
author = {Saikat Banerjee and Rakesh S. Singh and Biman Bagchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.01209},
year = {2015}
}