Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids

Systems composed of spherical charged particles in solvents containing counterions and inducing effective short-range attraction are studied in the framework of mesoscopic field-theory. We limit ourselves to mean-field approximation (MF) and to weak ordering. We discuss properties of potentials cons...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Ciach, A., Góźdź, W.T.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2010
Назва видання:	Condensed Matter Physics
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32094
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids / A. Ciach, W.T. Góźdź // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 2. — С. 23603: 1-12. — Бібліогр.: 27 назв. — англ.

Репозиторії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-32094
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-320942012-04-09T12:16:46Z Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids Ciach, A. Góźdź, W.T. Systems composed of spherical charged particles in solvents containing counterions and inducing effective short-range attraction are studied in the framework of mesoscopic field-theory. We limit ourselves to mean-field approximation (MF) and to weak ordering. We discuss properties of potentials consisting of strong short-range attraction and weak long-range repulsion (SALR) in the context of formation of nonuniform distribution of particles on a mesoscopic length scale instead of macroscopic phase separation. In earlier work it was found that spherical, cylindrical and slab-like clusters of particles are formed, and for low enough temperatures the clusters form ordered, periodic bcc, hexagonal and lamellar phases. In addition, a gyroid phase was predicted in which two interwoven regular network-like clusters branching in triple junctions are formed. At properly rescaled density and temperature, the coexistence lines between different ordered phases were found to be universal in MF, with the exception of the gyroid phase. Here the phase diagram is determined for two choices of the SALR potential, one corresponding to a large range of the attractive part of the potential, and the other one to a very small range of attraction. We find that the region of stability of the gyroid phase very weakly depends on the form of the SALR potential within the approximate theory. У межах мезоскопічної польової теорії вивчаються системи, що складаються зі сферичних заряджених частинок у розчинниках, які містять контріони та індукують короткосяжне притягання. Розглянуто наближення середнього поля (СП) і слабке впорядкування, а також властивості потенціалів, що складаються із сильного короткосяжного притягання та слабкого далекосяжного відштовхування (SALR) у контексті формування неоднорідного розподілу частинок на мезоскопічних масштабах довжин замість макроскопічного фазового відокремлення. Було показано, що формуються сферичні, циліндричні та щілиноподібні кластери частинок, і для достатньо низьких температур ці кластери формують впорядковані періодичні об'ємоцентричні, гексагональні та ламеларні фази. Крім того, було передбачено гіроїдну фазу, в якій формуються два переплетені регулярні мережоподібні кластери, що розгалужуються в потрійному з'єднанні. Знайдено, що за відповідного масштабування густини та температури, лінії співіснування між різними впорядкованими фазами є універсальними в наближенні СП, за винятком гіроїдної фази. Визначено фазову діаграму для двох виборів потенціалу SALR: такого, що відповідає великій області притягувальної частини потенціалу, та такого, що відповідає малій області притягання. Виявлено, що область стабільності гіроїдної фази дуже слабо залежить від форми потенціалу SALR у межах наближеної теорії. 2010 Article Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids / A. Ciach, W.T. Góźdź // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 2. — С. 23603: 1-12. — Бібліогр.: 27 назв. — англ. 1607-324X PACS: 61.20.Gy, 64.60.De, 82.70.Dd http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32094 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	English
description	Systems composed of spherical charged particles in solvents containing counterions and inducing effective short-range attraction are studied in the framework of mesoscopic field-theory. We limit ourselves to mean-field approximation (MF) and to weak ordering. We discuss properties of potentials consisting of strong short-range attraction and weak long-range repulsion (SALR) in the context of formation of nonuniform distribution of particles on a mesoscopic length scale instead of macroscopic phase separation. In earlier work it was found that spherical, cylindrical and slab-like clusters of particles are formed, and for low enough temperatures the clusters form ordered, periodic bcc, hexagonal and lamellar phases. In addition, a gyroid phase was predicted in which two interwoven regular network-like clusters branching in triple junctions are formed. At properly rescaled density and temperature, the coexistence lines between different ordered phases were found to be universal in MF, with the exception of the gyroid phase. Here the phase diagram is determined for two choices of the SALR potential, one corresponding to a large range of the attractive part of the potential, and the other one to a very small range of attraction. We find that the region of stability of the gyroid phase very weakly depends on the form of the SALR potential within the approximate theory.
format	Article
author	Ciach, A. Góźdź, W.T.
spellingShingle	Ciach, A. Góźdź, W.T. Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids Condensed Matter Physics
author_facet	Ciach, A. Góźdź, W.T.
author_sort	Ciach, A.
title	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids
title_short	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids
title_full	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids
title_fullStr	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids
title_full_unstemmed	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids
title_sort	mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids
publisher	Інститут фізики конденсованих систем НАН України
publishDate	2010
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32094
citation_txt	Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids / A. Ciach, W.T. Góźdź // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 2. — С. 23603: 1-12. — Бібліогр.: 27 назв. — англ.
series	Condensed Matter Physics
work_keys_str_mv	AT ciacha mesoscopicdescriptionofnetworkformingclustersofweaklychargedcolloids AT gozdzwt mesoscopicdescriptionofnetworkformingclustersofweaklychargedcolloids
first_indexed	2023-10-18T17:33:58Z
last_indexed	2023-10-18T17:33:58Z
_version_	1796141882929053696

Mesoscopic description of network-forming clusters of weakly charged colloids

Репозиторії

Схожі ресурси