大小胶球尺寸比值对排空作用影响的研究

论文摘要

近年来,交叉学科引起广泛关注,软物质是近年来兴起的凝聚态物理与化学、材料科学及其生命科学交叉科学的新生长点。学科从单一走向多学科交叉,大量的问题有待解决,特别是软物质体系中动力学作用和熵作用如何产生各种尺度下的复杂有序结构,如何来影响生长动力学等等。其中以胶体等颗粒在耗散介质中为研究对象,如聚合、物溶液和液晶溶液中的聚集过程,对熵作用的研究在国内外都有很多的报道。本文在这些工作的基础上,利用Monte Carlo方法对多种几何约束下胶体系统的排空作用进行了模拟研究,并得到了一些有意义的结果,它们对探索软物质体系中的熵作用是有积极意义的。本文包括四个部分:绪论部分介绍了软物质的基本研究情况、部分已经有研究成果和本文的研究方法,并指出哪些有待进一步研究的问题。第二章主要讨论了无约束条件下大小胶球尺寸比值对排空作用的影响,在该系统模型进行模拟中,我们用Monte Carlo方法分别研究了体积分量为η=0.1,0.2和0.3的三种浓度的硬球胶体系统,每一种浓度下分别对大小胶球的半径比值R/r=1,3,5,7等四种情况的排空作用进行模拟研究,发现大胶球间排空作用随大小胶球尺寸比值增大而增大;第三章主要研究了有约束条件下大小胶球尺寸比值对排空作用的影响,发现对相同的尺寸比值以及相同的体积分量,几何约束下的排空作用比无几何约束大;第四章对本文的工作进行了简要的总结,并对以后的工作和这一研究领域的发展前景作了一些展望。该文的第二和三章包含了作者本人的原创工作。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 绪论
• §1.1 软物质
• §1.1.1 引言
• §1.1.2 什么是软物质
• §1.1.3 软物质怎样表现
• §1.1.4 软物质熵驱动下的自组织
• §1.1.5 软物质主要研究进展及意义
• §1.2 胶体:相互作用和结构
• §1.2.1 引言
• §1.2.2 硬球胶体
• §1.2.3 软球胶体及DLVO理论
• §1.2.4 排空作用与排空力
• §1.3 计算机模拟方法
• §1.3.1 引言
• §1.3.2 Monte Carlo方法
• §1.3.3 模拟中的一般技术细节
• §1.4 排空作用的研究现状
• 第2章 无约束条件下大小胶球尺寸比值对排空作用的影响
• §2.1 引言
• §2.2 模型
• §2.3 计算方法
• §2.3.1 引言
• §2.3.2 接受率方法
• §2.4 计算过程
• §2.5 结果与讨论
• 第3章 有约束条件下大小胶球尺寸比值对排空作用的影响
• §3.1 模型
• §3.2 计算过程
• §3.3 结果与讨论
• 第4章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文
• 致谢