二元胶体单层中的非加性相互作用解锁了小颗粒的运动能力
摘要：二元胶体单层的组织和动力学特性受到了我们的研究。该二元单层由微米级的二氧化硅颗粒和作为少量组分杂质的直径较小的二氧化硅颗粒组成。这些二元单层在离子液滴表面制备而成，大小比例范围在（$sigma=0.16-0.66$）之间，并采用低剂量的最小干扰扫描电子显微镜（SEM）进行研究。SEM显微成像的高分辨率直接跟踪所有颗粒的坐标随时间变化，实现了对微观状态的完整描述。在这些双分散体系中，颗粒间的相互作用是非加性的，因为颗粒与液滴表面的界面固定使得不同大小颗粒的赤道位于不同的平面上。通过改变大小比例，我们控制非加性的程度，以实现对于加性二维体系无法访问的相行为。在大小比例范围内，我们通过测量大颗粒寄主晶格的六角有序性和小颗粒传输能力来对不同的相区进行分类。总的来说，我们通过考虑颗粒间相互作用和胶体堆积几何的综合影响来解释这些结构和动力学趋势。我们的测量结果在二维非加性圆盘的分子动力学模拟中得到了复现，这表明了一种用降低维度表征来描述受约束系统的高效方法。
作者：Jonathan G. Raybin, Rebecca B. Wai, Naomi S. Ginsberg
论文ID：2211.02731
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-05-22