Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems
Equation of state for systems with particles self-assembling into aggregates is derived within a mesoscopic theory combining density functional and field-theoretic approaches. We focus on the effect of mesoscopic fluctuations in the disordered phase. The pressure - volume fraction isotherms are calc...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2012
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120267 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems / A. Ciach, O. Patsahan // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 2. — С. 23604:1-16. — Бібліогр.: 27 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120267 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ciach, A. Patsahan, O. 2017-06-11T14:19:07Z 2017-06-11T14:19:07Z 2012 Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems / A. Ciach, O. Patsahan // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 2. — С. 23604:1-16. — Бібліогр.: 27 назв. — англ. 1607-324X PACS: 61.20.Gy, 64.10.+h, 64.60.De, 64.75.Yz DOI:10.5488/CMP.15.23604 arXiv:1201.0464 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120267 Equation of state for systems with particles self-assembling into aggregates is derived within a mesoscopic theory combining density functional and field-theoretic approaches. We focus on the effect of mesoscopic fluctuations in the disordered phase. The pressure - volume fraction isotherms are calculated explicitly for two forms of the short-range attraction long-range repulsion potential. Mesoscopic fluctuations lead to an increased pressure in each case, except for very small volume fractions. When large clusters are formed, the mechanical instability of the system is present at much higher temperature than found in mean-field approximation. In this case phase separation competes with the formation of periodic phases (colloidal crystals). In the case of small clusters, no mechanical instability associated with separation into dilute and dense phases appears. Рiвняння стану для систем частинок, що самоскупчуються в агрегати, є отримане в рамках мезоскопiчної теорiї, що поєднує метод функцiоналу густини i теоретико-польовий пiдхiд. Ми дослiджуємо вплив мезоскопiчних флуктуацiй у невпорядкованiй фазi. Явно обчислено iзотерми ‘тиск – об’ємна частка’ для двох наборiв параметрiв потенцiалу короткосяжне притягання плюс далекосяжне вiдштовхування. В кожному випадку врахування мезоскопiчних флуктуацiй приводить до пiдвищення тиску, за винятком дуже малих об’ємних часток. Коли утворюються великi кластери, механiчна нестiйкiсть системи присутня при набагато вищих температурах, нiж це було отримано в наближеннi середнього поля. В цьому випадку фазове вiдокремлення конкурує iз формуванням перiодичних фаз (колоїдних кристалiв). У випадку малих кластерiв механiчна нестiйкiсть, пов’язана з вiдокремленням в розрiджену i густу фази, не виникає. A part of this work was realized within the International PhD Projects Programme of the Foundation for Polish Science, co-financed from European Regional Development Fund within Innovative Economy Operational Programme “Grants for innovation”. Partial support by the Ukrainian-Polish joint research project under the Agreement on Scientific Collaboration between the Polish Academy of Sciences and the National Academy of Sciences of Ukraine for years 2009–2011 is also gratefully acknowledged. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems Вплив мезоскопiчних флуктуацiй на рiвняння стану кластероутворювальних систем Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems |
| spellingShingle |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems Ciach, A. Patsahan, O. |
| title_short |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems |
| title_full |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems |
| title_fullStr |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems |
| title_full_unstemmed |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems |
| title_sort |
effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems |
| author |
Ciach, A. Patsahan, O. |
| author_facet |
Ciach, A. Patsahan, O. |
| publishDate |
2012 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Вплив мезоскопiчних флуктуацiй на рiвняння стану кластероутворювальних систем |
| description |
Equation of state for systems with particles self-assembling into aggregates is derived within a mesoscopic theory combining density functional and field-theoretic approaches. We focus on the effect of mesoscopic fluctuations in the disordered phase. The pressure - volume fraction isotherms are calculated explicitly for two forms of the short-range attraction long-range repulsion potential. Mesoscopic fluctuations lead to an increased pressure in each case, except for very small volume fractions. When large clusters are formed, the mechanical instability of the system is present at much higher temperature than found in mean-field approximation. In this case phase separation competes with the formation of periodic phases (colloidal crystals). In the case of small clusters, no mechanical instability associated with separation into dilute and dense phases appears.
Рiвняння стану для систем частинок, що самоскупчуються в агрегати, є отримане в рамках мезоскопiчної теорiї, що поєднує метод функцiоналу густини i теоретико-польовий пiдхiд. Ми дослiджуємо вплив мезоскопiчних флуктуацiй у невпорядкованiй фазi. Явно обчислено iзотерми ‘тиск – об’ємна частка’ для двох наборiв параметрiв потенцiалу короткосяжне притягання плюс далекосяжне вiдштовхування. В кожному випадку врахування мезоскопiчних флуктуацiй приводить до пiдвищення тиску, за винятком дуже малих об’ємних часток. Коли утворюються великi кластери, механiчна нестiйкiсть системи присутня при набагато вищих температурах, нiж це було отримано в наближеннi середнього поля. В цьому випадку фазове вiдокремлення конкурує iз формуванням перiодичних фаз (колоїдних кристалiв). У випадку малих кластерiв механiчна нестiйкiсть, пов’язана з вiдокремленням в розрiджену i густу фази, не виникає.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120267 |
| citation_txt |
Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems / A. Ciach, O. Patsahan // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 2. — С. 23604:1-16. — Бібліогр.: 27 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT ciacha effectofmesoscopicfluctuationsonequationofstateinclusterformingsystems AT patsahano effectofmesoscopicfluctuationsonequationofstateinclusterformingsystems AT ciacha vplivmezoskopičnihfluktuaciinarivnânnâstanuklasteroutvorûvalʹnihsistem AT patsahano vplivmezoskopičnihfluktuaciinarivnânnâstanuklasteroutvorûvalʹnihsistem |
| first_indexed |
2025-12-02T12:18:41Z |
| last_indexed |
2025-12-02T12:18:41Z |
| _version_ |
1850862548973256704 |