具有Coulomb型长程相互作用系统中畴图样的理论

我们发展了一种关于具有竞争性短程吸引相互作用和长程排斥Coulomb相互作用的系统中畴图样的理论。我们采用能量学方法，将图样视为平均场自由能泛函的临界点。在接近微相分离转变时，该泛函具有普适形式，从而允许在统一框架内处理多种不同的物理情况。我们使用渐近分析研究了具有锐界面的畴图样。我们推导了图样自由能的界面表示，该表示在涨落系统中依然有效，只需对Coulomb相互作用的耦合常数进行适当重整化。我们还推导了描述任意形状稳态畴图样及其热力学稳定性的积分微分方程，这些方程源自界面自由能的一阶和二阶变分。我们证明了稳定畴图样的特征长度尺度必须遵循与Coulomb相互作用强度相关的特定标度律。我们分析了二维中局域化（斑点、条纹、圆环）和周期性（层状、六角）图样的存在性与稳定性。我们表明这些图样在某些参数范围内是亚稳态的，并且它们可以经历形态不稳定性，导致形成更复杂的图样。我们讨论了由热涨落引发的畴图样成核以及各种热淬火下的图样形成机制。我们论证了自诱导无序是所考虑系统中畴图样的内禀性质。