非均匀液体的局部分子场理论与密度泛函理论之间的关系

由 Weeks 及其同事开发的局部分子场理论 (LMF) 已被证明能成功处理各种非均匀液体的结构和热力学性质。通过将 LMF 重构为单粒子直接关联函数的形式，我们将该理论纳入经典密度泛函理论 (DFT) 的框架中。我们表明，有效参考势 $\phi_R$ 的一般 LMF 方程直接源自对吸引性原子间力的标准平均场 DFT 处理。利用用于非均匀硬球参考流体的精确（基本测度）DFT，我们确定了吸附在平面硬壁上的硬芯 Yukawa 液体的 $\phi_R$。在趋近于体相液 - 气共存的过程中，我们发现有效势展现出丰富的结构，包括在远离壁面处的阻尼振荡，以及靠近壁面处为产生完全干燥特征的低密度“气体”层所需的排斥峰。我们认为，从其他（非基于 DFT 的）LMF 实现方案中很难获得同等水平的细节。LMF 强调了将全系统的原子间对势智能地划分为参考部分和剩余部分的重要性，其中剩余部分可用平均场近似处理。我们研究了一个可精确求解的一维模型的不同划分方式，该模型的对势包含硬芯加线性吸引尾。均匀流体的结构因子和状态方程的结果表明，在参考系统中包含显著部分的吸引力，比在平均场近似中处理整个吸引尾要准确得多。我们进一步讨论了 LMF 与 DFT 之间关系的各个方面。