نویسندگان

• محمود مرادی
• مسعود کاوش تهرانی

چکیده

در این مقاله روش نظری تابعی چگالی جهت برسی مرز مشترک فازهای مختلف مواد مورد استفاده قرار گرفته است. تابعی مورد نظر تقریب چگالی وزنی تارازوناست که در دو دهه اخیر یکی از روشهای موثر تابعی در بررسی خواص مواد ناهمگن بوده است. در این روش به خوبی نقش اندازه مولکولها و ذرات تشکیل دهنده مواد خصوصا در حالتی که شامل یک مغز یونی است آشکار می شود. در اینجا به کمک تعریف تابع همبستگی مستقیم و ارتباط آن با انرژی آزاد, توابع وزنی مورد نیاز محاسبه می شوند و سپس در عملیات ریاضی مورد استفاده قرار می گیرند و در نهایت با استفاده از محاسبه چگالی متوسط و با اعمال شرط کمینه بودن انرژی, پروفیل چگالی مایع مدل کره سخت در مجاورت دیوار سخت محاسبه و به صورت سه بعدی رسم شده است. همچنین فشار مایع با استفاده از چگالی مایع در مجاورت دیوار سخت محاسبه و با مقدار فشار کار نهان استارلینگ در معادله حالت مایع مدل کره سخت مقایسه شده است و در نهایت کشش سطحی مایع محاسبه و با نتایج حاصل از شبیه سازی کامپیوتری مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

• فشار
• کشش سطحی
• تابعی تارازونا
• تابعی چگالی
• جامد- مایع

عنوان مقاله [English]

Pressure and surface tension of soild-liquid interface using Tarazona density functional theory

نویسندگان [English]

• M. M.
• M. K.

چکیده [English]

  The weighted density functional theory proposed by Tarazona is applied to study the solid-liquid interface. In the last two decades the weighted density functional became a useful tool to consider the properties of inhomogeneous liquids. In this theory, the role of the size of molecules or the particles of which the matter is composed, was found to be important. In this resarch we study a hard sphere fluid beside a hard wall. For this study the liquid is an inhomogeneous system. We use the definition of the direct correlation function as a second derivative of free energy with respect to the density. We use this definition and the definition of the weighting function, then we minimize the grand potential with respect to the density to get the Euler Lagrange equation and we obtain an integral equation to find the inhomogeneous density profile. The obtained density profile as a function of the distance from the wall, for different bulk density is plotted in three dimensions. We also calculate the pressure and compare it with the Carnahan-starling results, and finally we obtained the surface tension at liquid-solid interface and compared it with the results of Monte Carlo simulation.

کلیدواژه‌ها [English]

• pressure
• surface tension
• density functional
• weighted density functional
• soild-liquid interface