受限条件下超临界流体的结构行为

通过分子动力学（MD）模拟速度自关联函数（VACF）和径向分布函数（RDF），已确立了 Lennard-Jones 流体 Frenkel 线（FL）的位置，该线在超临界区内划分出液态样和气态样两种不同物理态。我们在本文中利用原子壁探索部分受限下超临界 LJ 流体的结构特征变化。该研究通过一系列 MD 模拟跨越 FL 进行，考虑了氩在远高于临界点的超临界区中的一组热力学态。受限是部分的，原子壁位于垂直于 z 方向，并沿 x 和 y 方向延伸至“无穷远”。在超临界相的“液态样”区中，粒子沿 z 方向分布于 distinct 层，层间距小于一个原子直径，且横向 RDF 对特定间距（堆积受阻）呈现类非晶结构。我们发现增加原子壁的刚性会导致更强的分层和更高的结构有序性。对于反射壁受限，发现层以一原子直径间距形成，且横向 RDF 在较小受限下呈现密排结构。平动序参量和过剩熵评估证实了原子壁与反射壁受限中发生的有序化。在超临界相的“气态样”区中，沿间距的粒子分布和横向 RDF 所呈现的特征与正常气态区无显著差异。在体和受限系统中均存在的跨越 FL 的异质性，可能导致流体结构与非结构动力学之间普适标度的失效，从而需要确定二者间的唯一关系。