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带电粒子悬浮液中的旋转自扩散:修正的Beenakker-Mazur与成对可加性方法对比数值模拟

软凝聚态物质 2015-09-17 v1 统计力学

摘要

迄今为止,Beenakker-Mazur (BM) 方法是计算胶体悬浮液短时输运性质最全面的统计物理方法。本文提出并评估了 BM 方法的修正版本,该版本改进了流体动力学相互作用的处理,针对由硬球加屏蔽库仑(Yukawa)对势相互作用的带电粒子悬浮液的旋转短时自扩散系数 DrD^r 进行了评估。为评估该方法精度,对 DrD^r 进行了精细模拟,覆盖了广泛的交互参数与粒子浓度范围。修正 BM 方法还与一种简化的成对可加性(PA)方法的结果进行比较,后者在二体层面上处理流体动力学相互作用。两种理论方法所需的静态对相关函数使用 Rogers-Young 积分方程格式计算。尽管修正 BM 方法复现了模拟结果的总体趋势,它却系统且显著地低估了旋转扩散系数。PA 方法在较低体积分数下与模拟数据吻合良好,但在较高浓度下 DrD^r 同样被低估。对于在平均粒子距离处与热能相当的对势固定值,DrD^r 随 Yukawa 势屏蔽参数的增大而强烈增大。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.01601,
  title  = {Rotational self-diffusion in suspensions of charged particles: Revised Beenakker-Mazur and Pairwise Additivity methods versus numerical simulations},
  author = {Karol Makuch and Marco Heinen and Gustavo C. Abade and Gerhard Nägele},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.01601},
  year   = {2015}
}

备注

24 pages, 13 figures