蒙脱石相分离由涌现的界面动力学驱动
软凝聚态物质
2022-03-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
蒙脱石粘土矿物对粘土丰富介质对常见刺激（如吸水、离子交换）的响应具有超常影响，这促使人们广泛努力理解由这些过程产生的微观行为，如膨胀和剥落。尽管如此，关于控制蒙脱石性质的微观力尚无普遍共识，而蒙脱石是更广泛理解胶体和界面现象的模型系统。我们发现，由至少四种分子间力及其控制局部颗粒-颗粒相互作用的非线性耦合之间的相互作用产生的复杂自由能面，导致了不同相之间的动态、不稳定平衡。由弯曲或相互作用界面之间的渗透梯度引起的机械不平衡，通过热涨落维持的雪崩转变，驱动层和离子在稠密相和稀相之间的动态交换。我们认为，蒙脱石矿物所表现出的令人惊讶的界面动力学，源于水、离子和矿物之间截然不同的迁移率，使其与非粘土矿物有根本区别，因为它们的结构很容易偏离同时的化学和机械平衡。
引用
@article{arxiv.2203.10129,
title = {Smectite phase separation is driven by emergent interfacial dynamics},
author = {Michael L. Whittaker and Laura N. Lammers and Christophe Tournassat and Benjamin Gilbert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10129},
year = {2022}
}