Density functional approach to the theory of thin liquid films and vapor layers

Abstract

Исследуются тонкие плёнки аргоноподобного флюида, которые образуются вокруг лиофильных (смачиваемых) сферических наночастиц, погружённых в пересыщенный пар, и паровые прослойки вокруг лиофобных (несмачиваемых) частиц в метастабильной (растянутой или перегретой) жидкости. Рассчитаны профили плотности устойчивых и критических прослоек, зависимости химического потенциала и расклинивающего давления от их толщины. Сопоставлены результаты для жидких и паровых прослоек. Проведено сравнение результатов трёх версий классического метода функционала плотности, в том числе версии с использованием теории фундаментальной меры для описания отталкивающих взаимодействий молекул.

Thin films of argon-like fluid that form around lyophilic (wettable) spherical nanoparticles immersed in supersaturated vapor and vapor layers around lyophobic (non-wettable) particles in metastable (stretched or superheated) liquid are investigated. Density profiles of stable and critical layers, chemical potential and disjoining pressure dependences on layer thickness were calculated. The comparison of the results for liquid and vapor layers was made. The results of three versions of classical density functional theory were compared including the version with fundamental measure theory for the description of repulsive molecular interactions.