球形壁上的润湿：液 - 气界面性质的影响
统计力学
2013-10-04 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究了在表现出流体 - 流体和流体 - 壁长程力的分子间相互作用模型下，吸引性球形基底上液膜的平衡状态。首先，在著名的锐界面近似（SKA）框架下，利用有效界面哈密顿量方法，重新审视了该模型在零曲率极限（即平面壁）下的润湿性质。我们获得了与平均场密度泛函理论（DFT）非常好的一致性，充分证明了在此极限下使用 SKA 的合理性。随后，我们将注意力转向有限曲率的基底，并适当修改了最初由 Napi\'orkowski 和 Dietrich [Phys. Rev. B 34, 6469 (1986)] 为平面壁上的临界润湿提出的软界面近似（SIA）。对 SIA 的详细渐近分析证实了 SKA 关于膜生长的函数形式。然而，结果表明 SKA 与我们的 DFT 之间仅存在定性一致。我们进一步表明，两者之间的定量差异是由于 SKA 高估了液 - 气表面张力所致。另一方面，通过放宽锐界面的假设，例如在那里对密度分布进行简单的平滑处理，显著提高了理论的预测能力，使其具有定量准确性，并表明液 - 气表面张力在描述弯曲基底上的润湿时起着至关重要的作用。此外，我们表明与 SKA 相比，SIA 预测了预期的液 - 气表面张力平均场临界指数。
引用
@article{arxiv.1103.6125,
title = {Wetting on a spherical wall: influence of liquid-gas interfacial properties},
author = {Andreas Nold and Alexandr Malijevský and Serafim Kalliadasis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.6125},
year = {2013}
}