薄膜中的析出分离：二元 Lennard-Jones 流体混合物的分子动力学模拟
无序系统与神经网络
2009-11-11 v1
摘要
我们使用分子动力学（MD）模拟了在宽度为 的狭缝孔中约束的二元流体混合物（AB）的不稳定均匀混合物。孔壁假设为平坦且无结构，吸引混合物的单个组分（A），吸引强度相同。粒子之间的相互作用由 Lennard-Jones 势建模，参数对称，导致体态存在 miscibility gap。在薄膜几何中，在表面富集与相分离之间发生有趣的相互作用。我们研究了由等量的 A 和 B 组成的混合物，通过温度急冷导致其不稳定。我们发现，在演化的早期阶段，A 富集的表面层迅速形成，导致 A 在薄膜内部区域的耗竭。这些由壁面指向的浓度轮廓从壁面向薄膜中心传播，导致暂时性的层状结构。这种层状结构随后分解为柱状结构，由圆柱形域的横向粗化所特征化。该过程的定性特征类似于前述扩散型 Ginzburg-Landau 类型模型的结果 [S.~K. Das, S. Puri, J. Horbach, and K. Binder, Phys. Rev. E {\bf 72}, 061603 (2005)]，但定量方面存在显著差异。也讨论了其与严格二维几何中析出分离的关系。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0602266,
title = {Spinodal Decomposition in Thin Films: Molecular Dynamics Simulations of a Binary Lennard-Jones Fluid Mixture},
author = {S. K. Das and S. Puri Jawaharlal and J. Horbach and Kurt Binder},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0602266},
year = {2009}
}
备注
37 pages, 11 figures, to appear in Phys. Rev. E