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CP: Chemische Physik

CP 1: Symposium: Benetzung und dünne Filme

CP 1.3: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 10:45–11:00, Phy

Phasenverhalten eines einfachen Fluids in chemisch heterogenen Schlitzporen — •Henry Bock¹ und Martin Schoen² — ¹TU-Berlin, Sekr. PN 7-1, Institut für Theoretische Physik, Hardenbergstr. 36, 10623 Berlin — ²Fachbereich Physik - Theoretische Physik, Bergische Universität Wuppertal, 42097 Wuppertal

Dünne Filme eines Lennard-Jones (LJ) (12,6) Fluids in chemisch heterogenen Schlitzporen zeigen in Monte-Carlo-Untersuchungen im großkanonischen Ensemble ein komplexes Phasenverhalten.(Bock, Schoen; Phys. Rev. E in press) Die Poren bestehen aus zwei parallelen Substraten, mit stark und schwach adsorbierenden Streifen. Solche Substrate sind heute mit verschiedenen Methoden praktisch herstellbar.

Für eine einfache Geometrie, bei der sich Streifen gleichen Typs direkt gegenüber liegen, zeigt der Film abhängig von den geometrischen Parametern ein inhomogenes Gas, eine inhomogene Flüssigkeit und „dazwischen“die Phase der „Flüssigkeitsbrücken“. Die bei Variation des Wandabstandes auftretenden Phasenübergänge, können abhängig von den Streifenbreiten erster Ordnung oder kontinuierlich sein.

Um diese Phänomene näher analysieren zu können, wird ein analoges Gittergas-Modell untersucht. Wieder können drei Phasen (Gas, Flüssigkeit, „Flüssigkeitsbrücken“) mit zwei kritischen Punkten und einem Tripelpunkt beobachtet werden. In Abhängigkeit von den geometrischen Parametern wird der Bereich stabiler „Flüssigkeitsbrücken“größer oder kleiner bzw. verschwindet ganz, außerdem verändert sich auch die Lage der Phasenkoexistenzlinien relativ zum Phasenübergang im Bulk.

Mit Hilfe dieser Beobachtungen aus den Gittergasrechnungen gelingt die Erklärung des in den Simulationen beobachteten Phasenverhaltens, speziell des Charakters der Phasenübergänge.