短程润湿II非局域界面哈密顿量的推导：一般图解结构

Casimir contribution to the interfacial Hamiltonian for 3D wetting

Previous treatments of three-dimensional (3D) short-ranged wetting transitions have missed an entropic or low temperature Casimir contribution to the binding potential describing the interaction between the unbinding interface and wall. This we determine by exactly deriving the interfacial model for 3D wetting from a more microscopic Landau-Ginzburg-Wilson Hamiltonian. The Casimir term changes the interpretation of fluctuation effects occurring at wetting transitions so that, for example, mean-field predictions are no longer obtained when interfacial fluctuations are ignored. While the Casimir…

软基质的润湿

Wetting of soft substrates

在平均场论中，我们研究了弹性基底的润湿问题.我们的分析是基于流体数密度和衬底位移场的巨正则自由能泛函。基板被描述的线性弹性理论，参数化的两个Lamé系数。流体的贡献是范德华类型。系统中粒子间的相互作用有两种势。流体颗粒之间的长程吸引力由势$w(r)$描述，并且$v(r)$表征基底-流体相互作用。通过对弹性自由度进行积分，我们得到了一个仅适用于流体数密度的有效理论。其结构类似于用于润湿惰性基底的结构。然而，势$w(r)$被有效势代替，该有效势除了$w(r)$之外还包含$v(r)$中的双线性项。我们讨论了相应的润湿过渡的有效界面电位$ω(\ell)$，其中$\ell$表示的润湿层的厚度。我们表明，在代数衰减的相互作用的情况下，基板的弹性可能会抑制临界润湿过渡，甚至可能把他们一阶。

短程力作用下的三临界楔填充过渡

Tricritical wedge filling transitions with short-ranged forces

我们表明，在存在短程相互作用的三维楔形填充过渡可以是一阶或二阶依赖于线张力的强度与楔形底部。这一事实意味着存在一个三临界点，其特征在于短距离膨胀，不同于通常的连续填充过渡。我们的分析是基于一个有效的一维模型的3D楔形填充所产生的识别呼吸模式作为唯一相关的界面波动。从这样的分析中，我们发现了连续的3D填充体共存和2D润湿过渡与随机键无序之间的对应关系。

润湿层中的Casimir效应

The Casimir effect in wetting layers

本文揭示了三维短程润湿转变中被遗漏的熵Casimir贡献，通过粗粒化Landau-Ginzburg-Wilson哈密顿量确定其精确形式，表明其显著增加一阶润湿吸附并改变三临界润湿的临界奇异性。

分子间力对临界点楔形填充的影响

The Influence of Intermolecular Forces at Critical Point Wedge Filling

我们用微观密度泛函理论研究了在直角楔形体中发生的长程壁面-流体力和短程流体-流体力的系统的填充转变。通过改变壁面流体相互作用的强度，我们可以在很宽的温度范围内诱导润湿和填充转变，并研究这些转变的顺序。在低温下，我们发现，润湿和填充过渡是一阶的简单的本地有效的哈密顿模型的预测保持一致。然而，接近散装临界点的填充过渡被观察到是连续的，即使润湿过渡保持一阶和润湿结合电位仍然表现出一个小的激活势垒。吸附的连续填充过渡的临界奇点取决于是否延迟或非延迟壁流体力的存在，并在良好的协议与有效的哈密顿理论的预测，即使在过渡的顺序的变化是没有预料到的。

一对纳米粒子之间的有效相互作用

Effective interactions between a pair of nanoparticles

我们研究了两个纳米粒子（或胶体）浸泡在溶剂中表现出两相分离之间的有效相互作用。利用非局域密度泛函理论，我们确定了当溶剂是近体两相共存的纳米粒子的分离的有效电位的依赖性。如果将优先吸附相$α$的相同纳米颗粒插入相$β$中，则在其表面形成优选相$α$的厚润湿层。在纳米颗粒的某些特定分离$h_b$处，润湿层连接以形成单个桥，并且诱导的有效电势对于所有距离$h<h_b$都变得强烈吸引。对于大于临界半径$R_c$的纳米颗粒的所有半径，桥接是一级毛细管冷凝状转变，对于温度$T/T_c\approx0.9$，其值估计为大约$R_c\approx20σ$，其中$σ$是溶剂（方孔）颗粒的尺寸。对于半径$R<R_c$，桥接过程是连续的。如果相同的颗粒插入优选相$α$中，则它们之间的唯一有效相互作用由短程耗尽电位引起。如果纳米颗粒具有相反的吸附偏好，则仅在其中一个纳米颗粒周围形成单个润湿层，并且有效相互作用在两相中是强烈排斥的。由第二颗粒的存在引起的润湿膜的破坏引起的排斥在低密度状态下更大并且稍微更长。

短程力作用下非局部界面模型的曲率修正

Curvature corrections to the nonlocal interfacial model for short-ranged forces

本文重新推导了短程分子间力体系的非局部界面哈密顿模型。从一个微观的朗道-金兹伯格-威尔逊哈密顿量与双抛物线的潜力，我们重新推导的界面模型，使用严格的边界积分方法。这是针对三种情况进行的：与非平面衬底接触的单一流体相（即，wall）;分离共存的流体相（例如，液体和气体）的自由界面;以及最后与非平面限制壁接触的液体-气体界面，如适用于润湿现象。对于前两种情况下，我们的方法确定了正确的形式的曲率修正的自由能，对于一个自由界面的情况下，它允许我们重铸这些作为一个界面的自相互作用，如先前在文献中所述。当界面与衬底接触时，我们的方法同样识别曲率修正的非局部结合势，描述的界面和壁的相互作用，为此，我们提出了一个广义和改进的图解公式。

二维量子润湿跃迁：非普适界面奇异性的另一种途径

Quantum wetting transitions in two dimensions: an alternative path to non-universal interfacial singularities

我们考虑具有短程微观相互作用的二维（$d=2$）系统，其中在消失温度$T$的极限内发生界面解结合（润湿）转变。对于$T=0$的过渡的特点是非通用的关键属性类似于那些建立在$d=3$中的热润湿过渡，虽然与重新定义的毛细管参数$\tildeω$。在一个有效的界面模型的功能重整化组处理，我们计算的有限温度相图，表现出一条线的界面非绑定的过渡，终止于$T=0$与界面量子临界点。在有限的$T$，我们确定不同的标度制度，反映量子和热界面波动之间的相互作用。标记量子临界状态的开始的交叉线由$d=3$界面相关长度指数$ν_{||}$描述。这为研究$ν_{||}$的非普适性质开辟了一条新的途径，而不必穿透真正的临界区。另一方面，涌现的界面量子临界区没有显示出非普适性的特征。

楔形充填、锥形充填与强波动区

Wedge filling, cone filling and the strong fluctuation regime

界面波动发生在楔和锥填充过渡的影响进行了研究，并表现出非常不同的特点。对于这两种几何形状，我们展示了如何观察临界（连续）填充的条件比临界润湿，这是已知的需要微调的Hamaker常数的限制少得多。如果润湿结合势不表现出局部最大值，则楔形填充是关键的，而如果势的综合强度是有吸引力的，则圆锥形填充是关键的。后一种情况对于未来的实验研究特别令人鼓舞。使用平均场和有效的哈密顿方法，它允许呼吸模式波动的限制几何形状的两侧上下平移的接口，我们能够完全分类可能的临界行为（纯粹的热无序）。对于三维楔形，界面波动是非常强大的，其特征在于由一个通用的粗糙度临界指数$ν_{\perp} =1/4$的力的范围无关。对于物理尺寸d=2和d=3，我们表明，在临界填充的波动上的圆锥几何形状的影响是模仿类似的界面行为发生在临界润湿强波动制度。特别是，对于d=3和相当任意选择的分子间的潜力，填充高度和粗糙度显示出相同的临界性质的预测三维临界润湿与短程力在大润湿参数（$ω>2$）制度。

过阻尼极限下简单液体密度涨落的图解动力学理论。I.高密度的长时标理论

A Diagrammatic Kinetic Theory of Density Fluctuations in Simple Liquids in the Overdamped Limit. I. A Long Time Scale Theory for High Density

本文从单原子液体中粒子密度与电流涨落的平衡关联函数的形式上精确的图解动力学理论出发，发展了一种适用于原子间势具有强排斥短程部分的高密度液体的理论。我们假设，粒子间的碰撞，通过这个短程部分的潜力是足够的随机化的速度的粒子在一个非常小的时间尺度相比，基本的时间尺度定义为粒子直径除以平均热速度。在这种情况下，图解理论表明，粒子流关联函数和粒子密度关联函数的记忆函数都在两个不同的时间尺度上演化，一个是刚刚提到的非常短的时间尺度，另一个是比基本时间尺度长得多的时间尺度。在每个时间尺度上描述运动的图被识别。当这两个时间尺度非常不同时，图解理论在长时间内发生了戏剧性的简化。我们确定了一个不可约记忆函数和一个更基本的函数，我们称之为不可约记忆核。后一个函数仅在较长的时间尺度上演化，并确定感兴趣的密度和电流关联函数在长时间的时间依赖性。本文用不可约记忆核的一个简单的单圈近似计算了Lennard-Jones流体在不同温度和高密度下的关联函数。

非解析曲率对溶剂化自由能的贡献：干燥的影响

Non-analytic curvature contributions to solvation free energies: influence of drying

我们研究了一个半径为$R$的硬球腔体的溶剂化，该腔体浸没在颗粒间力为短程力的流体中。对于热力学状态接近液体的双结点，其中的化学势偏差$δμ\equiv μ- μ_{co}(T)$是非常小的和积极的，完全润湿的气体（干燥）发生和两个制度的界面行为可以确定。这些由长度标度$R_c=2 γ_{gl}^\infty/(Δρδμ)$表征，其中$γ_{gl}^\infty$是平面气-液表面张力，$Δρ$是在温度$T$下共存密度的差异。对于$R>R_c$，靠近硬壁的流体的界面自由能和密度分布可以以曲率的幂$R^{-1}$展开，与Stillinger和Cotter，J. Chem. Phys. { \bf 55}，3449（1971）的分析一致。在另一种状态下，$R<R_c$、界面自由能及其导数获得依赖于$\ln R$的项。由于$R_c^{-1}$可以做得任意小，这意味着形成硬球形空腔的功和吉布斯吸附以及与壁接触的流体密度的非解析行为，如$R^{-1}\to 0$。我们的分析，这是基于一个有效的界面哈密顿量结合精确的统计力学求和规则，完全证实了微观密度泛函计算的结果，为一个方阱流体。

强耦合极化激元的相互作用诱导透明

Interaction-induced transparency for strong-coupling polaritons

光在强耦合原子介质中的传播是通过形成极化激元来进行的，极化激元是由原子和光子激发的叠加产生的混合准粒子。在这里，我们考虑的条件下的电磁感应透明的传播，并表明，一种新的多体现象，可以出现由于强，耗散的极化激元之间的相互作用。在增加的光子泵的强度，我们发现一个一阶过渡之间的不透明的阶段与强烈加宽的极化激元和透明的阶段，其中一个长寿命的极化激元分支与高度可调的占领出现。通过这种非平衡相变，透明窗口是通过耗散极化激元相互作用引起的非线性干涉效应重建的。我们的预测是基于一个系统的非平衡戴森方程的图形扩展是定量有效的，即使在非微扰制度的大单原子合作，提供的极化激元相互作用是足够长的范围。由于相互作用的可调谐性，这种机制可以在光子晶体波导中实现，即使在低极化激元密度下也可以观察到相互作用诱导的透明转变。