吸引相互作用对液体动力学性质的影响

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• 英文论文题名：Effect of attractions between particles on the dynamics of liquids
• 论文作者：胡存亮 ; 卢宇源 ; 蒋世春 ; 安立佳
• 英文论文作者：Cunliang Hu ; Yuyuan Lu ; Shichun Jiang ; Lijia An ; Tianjin University ; Changchun Institute of Applied Chemistry ; Chinese Academy of Sciences
• 年：2016
• 作者机构：天津大学;中国科学院长春应用化学研究所;
• 论文关键词：LJ液体 ; WCA液体 ; 吸引相互作用 ; 液体结构 ; 动力学性质
• 会议召开时间：2016-08-25
• 会议录名称：中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集
• 语种：中文
• 分类号：O552.4
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议
• 会议地点：中国天津
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：2
• 文件大小：124k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

一直以来,人们认为液体的结构由粒子之间的排斥相互作用决定,粒子之间的吸引相互作用几乎对液体的结构没有影响[1]。同时,人们发现:高温时,Lennard-Jones(LJ)液体的动力学松弛与Weeks-Chandler-Andersen(WCA)液体相差不多;低温时,LJ液体则比WCA液体慢很多[2]。鉴于局部有序结构的存在会导致液体的动力学松弛变慢[3],我们认为,低温时,由于吸引相互作用的存在,LJ液体或许形成了更加有序的结构,从而导致其动力学变慢。在本工作中,我们通过二维多元LJ液体与WCA液体的分子动力学模拟,初步探讨了该体系下吸引相互作用对液体动力学性质的影响。研究结果表明:(1)随着温度降低,两个体系有序程度均呈现增加趋势;(2)高温时,LJ液体和WCA液体有序程度相近,二者的动力学松弛也基本相同;(3)低温时,LJ液体的有序程度明显高于WCA液体,其动力学松弛则比WCA液体变慢很多。由此,我们认为,低温下,吸引相互作用可以促使液体形成更加有序的结构,并使其动力学变慢。
In this work,using molecular dynamics simulation,we compare the structures and relaxation of two model systems of liquids,i.e.,the dispersed Lennard-Jones(LJ) liquid and its corresponding Weeks-Chandler-Andersen(WCA) liquid,at different temperatures.We find attractions between particles have little effect on the structure of these two models at high temperatures;however,at low temperatures,the effect of attractions is significant,and LJ liquid is more well-aligned than WCA liquid.In addition,the relaxation of two models is almost the same at high temperatures,but at low temperatures,LJ liquid is far more slow than WCA liquid.

引文

[1]Widom B.,Science,1967,157(3787):375-382.
    [2]Berthier L.,Tarjus G.,Phy.Rev.Let.,2009,103(17):170601(1-4).
    [3]Takeshi K.,Takeaki A.,Hajime T.,Phy.Rev.Let.,2007,99(21):215701(1-4).