Filling transition for a wedge
本文研究了具有开口角$2ϕ$的楔形体中液体弯月面的形成和形状。通过应用一个合适的有效界面模型,在液体-蒸汽共存和温度$T_ϕ$,我们发现一个填充过渡,在该高度的弯月面变得宏观大,而远离其中心的楔的平面壁保持非润湿的润湿过渡发生在$T_w>T_ϕ$。取决于流体和基底电势,填充过渡可以是连续的或不连续的。在后一种情况下,它是伴随着一个预填充线延伸到气相的整体相图,并描述了从一个小的过渡到一个大的,但有限的,弯月面高度。填充和预填充过渡对应于nonanalyticities在表面和线的贡献的流体的自由能,分别。
1998-12-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical Point Wedge Filling
我们提出了一个微观的密度泛函理论研究楔填充过渡的结果,在直角楔,在存在的色散样壁流体力。远离角部的楔形体的壁在温度$T_w$处显示出一阶润湿转变,随着壁力的强度减小,该温度逐渐接近本体临界温度$T_c$。此外,弯月面附近形成的角落进行填充过渡的温度$T_f<T_w$,其值被发现是在与宏观预测非常一致。我们表明,填充过渡是{ \it一阶},如果它发生在远离临界点,但{ \it连续},如果$T_f$接近$T_c$,即使墙壁仍然表现出一阶润湿行为。对于这种连续的转变,弯月面从顶点的距离增长为$\ell_w\approx (T_f-T)^{-β_w}$与临界指数$β_w\approx 0.46 \pm 0.05$在良好的协议与现象学的有效哈密顿预测。我们的研究结果表明,临界填充过渡,伴随着大规模的普遍界面波动的影响,是更通用的比以前认为的,是实验访问。
2013-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Three-dimensional wedge filling in ordered and disordered systems
我们调查界面结构和波动的影响发生在连续填充过渡在三维楔形几何形状。我们表明,波动引起的楔形协方差关系,最近已报道的二维填充和润湿的平均场或经典的类似物,适用于高维系统。经典楔协方差出现在一个简单的界面哈密顿模型的基础上,从分析填充浅楔,并支持详细的数值研究填充在一个更微观的朗道样密度泛函理论。对于足够短的距离部队平均场预测填充临界指数和协方差被破坏的伪一维界面波动。在这个填充波动制度,我们认为,描述的分歧的长度尺度的临界指数有关的值的定义为平面界面(散装)二维($d=2$)和三维($d=3$)系统的界面游走指数$ζ(d)$,恢复已知的纯(热无序)系统的结果和预测的情况下,随机键无序的普遍的临界指数。最后,我们重新审视的传输矩阵理论的三维填充的有效界面哈密顿模型的基础上,并讨论呼吸,倾斜和扭转界面波动之间的相互作用。
2004-01-21 cond-mat.stat-mech
Density functional study of complete, first-order and critical wedge filling transitions
我们提出了完整的,一阶和临界楔填充过渡的数值研究,在一个直角的角落,使用微观的基本措施密度泛函理论。我们考虑系统与短程,截止Lennard-Jones,流体-流体力和两种类型的壁-流体的潜力:一个纯粹的排斥性硬壁,也是一个长期的潜力与三个不同的强度。对于这些系统中的每一个,我们首先确定发生在一个平面壁,包括任何润湿过渡和温度的接触角的依赖性的润湿性能。的硬壁角落是完全充满蒸汽接近散装共存和数值计算结果的弯月面厚度的增长是在良好的协议与有效的哈密顿预测的临界指数和振幅,在领先和下一个领先的顺序。在有吸引力的壁-流体相互作用的存在下,相应的平面壁-流体界面表现出一阶润湿过渡的每个考虑的相互作用强度。在直角楔形几何形状的两个最强的相互作用产生一阶填充过渡,而对于最弱的相互作用强度,润湿和填充发生最接近的散装临界点,填充过渡是二阶的。对于这种连续过渡的临界指数描述的弯月面厚度的发散被发现是在良好的协议与有效的哈密顿预测。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Interfacial structure at a two-dimensional wedge filling transition: exact results and a renormalization group study
利用有效界面哈密顿模型研究了二维楔形填充相变附近的界面结构和关联函数。短程结合势的精确解和Kratzer结合势的结果表明,足够接近的填充过渡出现一个新的长度尺度,并控制相对于基板的界面剖面的衰减和界面位置之间的相关性以上不同的位置。这个新的长度尺度比固有的界面相关长度大得多,并且它与楔形中点以上的界面位置的平均值几何相关。的界面行为是一致的呼吸模式的波动图片,这是从一个精确的抽取功能重整化群计划,保持几何不变。
2003-11-11 cond-mat.stat-mech
Wedge wetting by electrolyte solutions
利用经典的密度泛函理论研究了电解质溶液对带电楔形壁的润湿。在其他研究楔形润湿,这种几何形状被认为是最简单的偏离平面基板,它作为第一步,更复杂的流体约束。通过关注含有离子和表面电荷的流体,涵盖了真实系统的特征,这些特征在绝大多数以前的理论研究中是无法获得的,这些理论研究集中在与不带电的楔形物接触的简单流体上。特别是,充电楔的填充过渡必然是一阶的,因为带电衬底的润湿过渡是一阶的,并且有效界面电位中的势垒持续低于平面壁的润湿过渡;因此,预计离子系统不会发生临界填充过渡。详细分析了临界张开角对表面电荷的依赖关系,以及填充高度、楔形吸附和线张力对张开角和表面电荷的依赖关系。
2017-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Covariance for Conic and Wedge Complete Filling
与二维系统中的流体吸附相关的界面现象最近已被证明表现出隐藏的对称性,或协方差,这精确地关系到在不同的限制几何形状的局部吸附性能。我们发现,协方差也发生在三维系统中,很可能是可验证的实验和伊辛模型模拟研究。具体来说,我们研究了楔形(W)和锥形(C)几何形状中的完全润湿,因为接近本体共存,并表明平衡中点高度满足$l_c (h,α)=l_w(\frac{h}{2} ,α),$,其中$h$测量分压,$α$是倾斜角。这种协方差是有效的短程和长程分子间力,并确定领先和次领先的顺序临界指数和振幅的限制几何形状。与毛细冷凝的现象也作出了连接。
2004-12-08 cond-mat.stat-mech
Interfacial fluctuations near the critical filling transition
我们提出了一种方法来描述界面的短距离行为波动的楔形基板附近的临界填充过渡的存在。由楔形体中心处界面的平均高度确定的两种不同的长度尺度可以被识别。在一个长度尺度上,从完整的描述中提取了Parry等人的一维近似\cite{Parry},该近似允许找到界面临界指数。在另一个尺度上,用平均场论分析了短距离波动。
2000-06-14 cond-mat.stat-mech
Critical wetting in power-law wedge geometries
我们调查临界润湿过渡的流体吸附在楔形的几何形状,基板高度变化的幂律,$z(x,y) \sim |x| ^γ$,在一个方向上。当$γ$从0增加到1时,基板形状从平面壁平滑地改变为线性楔形。已知与这些极限几何形状相关的连续润湿和填充转变具有不同的相边界和临界奇点。根据$γ$、p和q的值,我们预测$0<γ< 1$的中间临界润湿行为属于{ \it{three} }种可能的制度之一。的解绑行为的特点是高度的非普遍性,强烈的各向异性相关性和增强的界面粗糙度。详细讨论了线性楔形极限中相边界的移动和普遍临界行为的出现。
2002-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interplay between wetting and phase behavior in binary polymer films and wedges: Monte Carlo simulations and mean field calculations
我们通过MC模拟和SCF计算研究了对称聚合物混合物的润湿性和润湿性之间的相互作用。膜表面与单体通过短程电位相互作用,润湿转变是一级的。如果膜的两个表面吸引相同的组分,则发生毛细冷凝,并且临界点接近本体的临界点。如果表面吸引不同的组分,则发生界面局部化,这引起在预湿临界点附近具有两个临界点的相图。这两种类型的相图之间的交叉作为表面场不对称性的函数进行了研究。我们研究了反对称表面场的相图对膜厚D的依赖性。在减小膜厚度时,两个临界点接近相图的对称轴,并且在一定厚度D_tri以下,在对称组成处仅保留单个临界点。这对应于二阶界面局部化转变,即使润湿转变是一阶的。在一定的膜厚D_tri下,发现了三临界行为,并将反对称膜的行为与反对称双楔中的相行为进行了比较。前者类似于平面的润湿转变,后者类似于单个楔形体的填充行为。我们提出了反对称双楔中二阶界面局部化转变的证据,并将其非常规临界行为与Parry等人PRL 83 5535(1999)对楔填充的预测联系起来。临界行为不同于伊辛普适类,其特征在于强各向异性波动。
2003-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Continuous Capillary Condensation
我们表明,在一个加盖毛细狭缝的冷凝是一个连续的界面临界现象,密切相关的其他几个表面相变。在三个维度(3D),吸附和解吸分支分别对应于从帽和开口的弯月面的解绑,并且相当于2D样的完全润湿转变。对于色散力,由于几何和分子间力的不同相互作用,两个分支上的奇异性是不同的。在二维中,我们建立精确的连接,或协方差,与二维临界润湿和楔形填充过渡,即我们建立,在非常不同的几何形状的某些界面特性是相同的。我们的预测的通用缩放和协方差有限毛细管支持广泛的伊辛模型模拟研究在2D和3D。
2007-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Capillary Condensation and Depinning Transitions in Open Slits
本文研究了封闭在一个开口毛细管狭缝中的流体的低温相平衡,该狭缝由两个与气体储层接触的平行壁构成,两壁之间的距离为$L$。毛细管的顶壁是有限长度的$H$,而底壁被认为是宏观范围。该系统显示了丰富的相平衡所产生的两种不同类型的毛细管冷凝,角落填充和弯月面脱钉过渡之间的竞争取决于纵横比$a=L/H$的值,并分为三个制度:对于长毛细管,与$a<2/π$,冷凝是I型涉及cracci钉在毛细管的两端的顶部边缘。对于使用$2/π<a<1$的中间毛细管,取决于接触角的值,冷凝可以是I型或II型,其中冷凝物溢出到储层中并且没有钉扎。对于短毛细血管,使用$a>1$,冷凝总是II型。在所有方案中,对于明确确定的足够大的接触角,毛细冷凝被完全抑制。对于长的和中间的毛细管,我们表明,有一个额外的连续相变在冷凝的液体状相,与每个弯月面的脱钉,因为他们周围的狭缝的上开口边缘。半月板脱钉对于完全润湿为三阶,对于部分润湿为二阶。详细的标度理论开发这些过渡和相边界连接的楔(角)填充和润湿的理论,包括界面波动效应和分子间力的直接影响。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft