Компьютер и современные представления о наноструктуре поверхности жидкости Д.И. Жуховицкий гл. н. сотр. ОИВТ РАН

Объединенный Институт Высоких Температур Российская Академия Наук Москва

Граница паржидкость: плавный переход или слоистая структура? плавный переход или слоистая структура? Газ Жидкость Газ Жидкость Промежуточная фаза

Частицы делятся на три типа: Частицу 1 с радиус-вектором назовем внутренней, если существует по крайней мере одна частица 2 с числом связей более четырех и координатой такой, что выполняются условия где – число частиц кластера в единице объема. Частицы, не являющиеся внутренними и имеющие более четырех ближайших соседей, будем называть поверхностными, а частицы с числом связей менее пяти отнесем к виртуальным цепям.

Поперечные сечения кластеров, содержащих 1592 (1) и 2320 (2) частиц. Темные кружки внутренние частицы, заштрихованные поверхностные, светлые виртуальные цепи. Поверхностные частицы формируют монослой, сильно искривленный тепловыми флуктуациями. Для внутренних частиц число связей не менее 10, а частицы, имеющие не более четырех связей, образуют виртуальные цепи.

Выделим поверхностные частицы, расположенные между двумя параллельными плоскостями. Полярные координаты каждой частицы представим в виде Спектральные амплитуды сечений определялись усреднением как по конфигурациям кластера, так и по углам Эйлера при вращении каждой конфигурации:

Спектральные амплитуды сечений кластеров, содержащих 150 (1), 1000 (2), 3000 (3) и (4) частиц, при температуре 0.75 глубины межчастичного потенциала (численный эксперимент). Точки теоретический расчет для частиц.

где Согласно теории флуктуаций, изменение свободной энергии Гиббса есть где константа связи, С помощью теоремы о равнораспределении получим Условие конечности избыточной поверхности кластера

где позволяет найти максимальное значение l и связь между константой связи и поверхностным натяжением : Здесь универсальная постоянная.

Спектральные амплитуды капиллярных (1, 2 ) и объемных (3) флуктуаций для кластера, содержащего частиц при температуре 0.75 глубины межчастичного потенциала. (1) теория, (2, 3) молекулярная динамика.

Толщина межфазной границы паржидкость определяется величиной Толщина переходного слоя неограниченно возрастает с ростом площади поверхности!

При усреднении конфигураций границы паржидкость получаются плавные зависимости характеристик вещества в переходной области.

Малые кластеры и виртуальные цепи

Малые кластеры, характеризуемые минимальным числом связей, образуют виртуальные цепи. Их статсумма вычисляется аналитически: откуда следует, например, уравнение состояния кластерного пара

Спасибо за внимание! Подробности на сайте