电荷调节表面的自发对称性破缺

本文利用经典密度泛函理论研究了两个化学性质相同的电荷调节表面之间的相互作用。与常见的预期和假设相反，我们在某些现实条件下发现两个表面上会自发出现不同的电荷密度。表面电荷密度不仅在量值上可能不同，而且出乎意料地，甚至在符号上也不同，这意味着两个化学性质相同的表面之间的静电相互作用可以是吸引而非排斥。此外，当减小两个表面之间的间距时，初始具有相等电荷密度的对称性也可能自发破缺。这种现象的根源在于溶液中离子向表面的吸附与表面已吸附离子之间相互作用的竞争。这些发现对于理解胶体物体之间的力至关重要，特别是它们必将强烈影响当前对蛋白质相互作用的认识。