长程壁-流体势能的溶剂力

我们研究了简单流体限制在两个相同平行壁之间时的溶剂力。两种模型系统中，流体-流体相互作用为短程，而壁-流体势能随距离 $z\to \infty$ 衰减为 $-Az^{-p}$。伊辛自旋系统的结果通过密度矩阵重整化群法在二维、基磁场 $h=0$ 的情况下获得；截断 Lennard-Jones (LJ) 流体的结果则采用非局部密度泛函理论获得。在低温下，伊辛薄膜的溶剂力 $f_{solv}$ 为正，随壁间距离 $L$ 的增大而衰减，衰减形式与边界场相同：$f_{solv}\sim L^{-p}$；而在高于临界温度时，$f_{solv}$ 为负，渐近衰减为 $f_{solv}\sim L^{-(p+1)}$。对于 LJ 流体系统，$f_{solv}$ 在临界区域外始终为正，随 $L$ 增大而衰减，衰减幂律与壁-流体势能相同。我们讨论了临界卡米尔效应和毛细浸润对溶剂力行为的影响。