顺磁胶体单层的相图与聚集动力学

我们开发了一个可调谐的胶体系统及相应的模拟模型，用于研究在长程磁相互作用影响下组装粒子的相行为。一个顺磁粒子单层受到一个空间均匀磁场的作用，该磁场具有一个静态的垂直分量和一个快速旋转的面内分量。相互作用的符号和强度随旋转磁场的倾斜角 $\theta$ 变化。对于纯面内场，$\theta=90^{\circ}$，相互作用是吸引的，实验结果与基于二体相互作用模型的平衡和非平衡预测均吻合良好。对于倾斜角 $50^{\circ}\lesssim \theta\lesssim 55^{\circ}$，二体相互作用给出了一种短程吸引和长程排斥（SALR）的相互作用，这预测了平衡微相的形成。然而，在实验中观察到了不同类型的组装。在模型中包含三体（及更高阶）项并不能解决这一差异。因此，我们通过测量时间依赖的团簇尺寸分布来进一步表征这种异常行为。