受限空间中胶体粒子的构型熵

我们利用蒙特卡洛积分方法计算了在受限几何中作为硬盘相互作用的胶体粒子的构型熵。具体地，我们考虑了具有三类边界条件的体系：硬边界、周期边界和球形边界。对于从小到中等大小的装填分数 $\phi$，我们发现周期边界与球形边界体系的每个粒子熵随着粒子数 $N$ 的增加趋于同一数值，而在所研究的 $N$ 范围内，硬边界体系的每个粒子熵与它们仍有明显差异。令人惊讶的是，尽管体系尺寸很小，由周期与球形体系外推得到的无穷体系尺寸下每个粒子熵的估计值，与使用热力学积分方法计算的结果合理吻合。此外，随着 $N$ 增大，我们发现成对关联函数开始呈现出与同装填分数下大型自组装体系相似的特征。我们的发现有助于更好地理解构型熵如何随体系尺寸及边界条件影响而变化，并为受限空间中粒子工程提供相关见解。