三角形截面结构排列的一维通道中的表面相变：理论与蒙特卡洛模拟

我们进行了蒙特卡洛模拟和有限尺寸标度分析，以研究吸附在三角形截面结构排列的一维通道上的相互作用单体亚单层晶格气体中的临界行为。该模型模拟了纳米多孔环境，其中每个纳米管或晶胞由一个一维阵列表示。我们考虑了两种侧向相互作用能：$1)$ $w_L$，沿单个通道吸附的最近邻粒子之间的相互作用能；$2)$ $w_T$，跨越最近邻通道吸附的粒子之间的相互作用能。对于$w_L/w_T=0$且$w_T > 0$，连续的平面是不相关的，系统等效于三角晶格，并且在低温下和覆盖度$\theta$为1/3 $[2/3]$时，发现了众所周知的$(\sqrt{3} \times \sqrt{3})$ $[(\sqrt{3} \times \sqrt{3})^*]$有序相。在更一般的情况下（$w_L/w_T \neq 0$且$w_T > 0$），沿单个通道的相互作用与相邻通道位点之间的横向耦合之间的竞争允许演变为三维吸附层。因此，$(\sqrt{3} \times \sqrt{3})$和$(\sqrt{3} \times \sqrt{3})^*$结构沿着通道“传播”，并且在吸附层中出现了新的有序相。蒙特卡洛技术与最近报道的自由能最小化准则方法（FEMCA）相结合，以预测有序-无序转变的临界温度。模拟数据与FEMCA结果之间极好的定性一致性使我们能够解释观察到的转变背后机制的物理意义。