二維膠體晶體熔化的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、熔化是凝聚態(tài)物理中一個(gè)重要的基礎(chǔ)問(wèn)題,盡管有近百年的研究歷史,但是仍然沒(méi)有一個(gè)完整的基礎(chǔ)層面上的理論。二維熔化是一級(jí)相變還是連續(xù)相變,曾經(jīng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是人們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young(KTHNY)提出理論預(yù)測(cè):二維熔化不同于三維的固-液一級(jí)相變,而是一個(gè)經(jīng)歷固相-六角相-液相的兩步連續(xù)相變。近年來(lái),隨著大量的模擬和實(shí)驗(yàn)工作的進(jìn)行,KTHNY理論普遍被人們接受。但是,

2、大部分的工作僅研究靜態(tài)結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)參數(shù)的變化,很少關(guān)注熔化過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)。
　　本文通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬,研究二維純排斥軟作用勢(shì)膠體晶體熔化的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)。在熔化過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)體系存在六角相,符合KTHNY理論的預(yù)測(cè)。六角相的動(dòng)力學(xué)具有較強(qiáng)的不均勻性,并且呈非單調(diào)變化。觀察六角相的微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)動(dòng)的粒子形成鏈狀結(jié)構(gòu),這與過(guò)冷液體和玻璃體系中的協(xié)同重排區(qū)域十分相似。我們認(rèn)為由于這些鏈狀結(jié)構(gòu)的協(xié)同運(yùn)動(dòng)粒子存在,導(dǎo)致了體系的拓?fù)淙毕萁Y(jié)構(gòu)