液体-気体界面における密度プロファイルの形

いくつかのモデル流体の液体-気体界面における密度プロファイルの形を、シンプルな自由エネルギー関数を用いて調査しました。引力のあるユカワポテンシャルを持つ流体では、プロファイルがバルク領域に向かって指数関数的に減衰し、その減衰長が適切なバルク相関長よりも大きいことがわかりました；これらの二つの長さは近づき、臨界温度で同様の方法で発散します。この減衰を、引力のあるファンデルワールスポテンシャルを持つ流体に対して見られるものと対比します。ファンデルワールスポテンシャルの影響は、実験や液体-気体界面のコンピュータシミュレーションでは観察するのが難しいことを、数値計算の結果が示唆しています。切断されたレナード-ジョーンズポテンシャルを持つ流体についての計算結果を、最近のシミュレーション結果と比較しました。この理論は、温度の関数としての界面幅と表面張力に関してかなり良い説明を提供します。私たちの結果は、ポテンシャルの切断が表面特性に重要な影響を与えることを示しています。理論とシミュレーションの比較から界面量へのキャピラリー波寄与を推測しようとする試みについて簡単にコメントします。