نویسندگان

• محمود مرادی
• علی‌رضا رازقی‌زاده

چکیده

بر اساس تقریب چگالی وزنی WDA فرمولبندی دیگری برای مایعات کلاسیک غیریکنواخت به دست آمده است که تقریب چگالی وزنی اصلاح شده NWDA نامیده می شود. در این روش همه مرتبه های بسط تابعی انرژی اضافی با استفاده از روش خودسازگاری به کار می رود. تابع همبسته مستقیم دوتایی مایع کره های سخت به کار رفته در این روش معمولا PY (Percus-Yevick) می باشد و ما در این مقاله برای اولین بار از توابع همبسته مستقیم دوتایی پیشنهاد شده توسط روت و همکاران RELK (Roth, Evans, Lang, Kahl) و در ادامه از تابع همبسته مستقیم PY-RELK که ترکیبی از تابع همبسته مستقیم PY و RELK است استفاده کردیم. نتایج حاصل از PY-RELK که توسط ما پیشنهاد شده است در مقایسه با PY و RELK به نتایج شبیه سازی, کمی نزدیکتر هستند. اما نتیجه مهمی که از این مقاله به دست می آید این است که در ابتدا پیش بینی می شد با انتخاب تابع همبسته مستقیم مناسبتر که یکی از ورودی های اصلی نظریه MWDA است پارامترهای انجماد مدل کره سخت به نتایج شبیه سازی خیلی نزدیکتر شود که عملا این اتفاق نیفتاد. این نشان دهنده این است که باید به دنبال نارسایی های دیگری در مدل MWDA باشیم.

کلیدواژه‌ها

• تابعی چگالی وزنی اصلاح شده
• گذارفاز مایع - جامد
• مولکولهای کروی سخت
• توابع همبسته مستقیم دوتایی

عنوان مقاله [English]

Study of solid-liquid phase transition using the modified weighted density approximation of inhomogeneous hard sphere systems

نویسندگان [English]

• Mahmood Moradi
• Alireza Razeghizadeh

چکیده [English]

 In this article we first introduce the weighted density approximation (WDA) to study the classical inhomogeneous system such as inhomogeneous fluids. Then we introduce the modified weighted density approximation (MWDA) to calculate the structure and thermodynamical properties of the FCC hard sphere crystal. The MWDA is a self consistent method where the free energy is expressed as an unperturbed expression. Usually the required input is the Percus-Yevick (PY) direct correlation function of hard sphere. In addition to this, we use the hard sphere DCF introduced by Roth et al. [ J. Phys. Condense Matter, 14, 12063 (2002). ], here we call it RELK, we also introduce a new expression for the DCF which is a combination of the PY and RELK. This new expression gives the best result for the DCF of hard sphere, as it compared with the Monte Carlo simulation. In our calculation we use all these DCFs to calculate the free energy and freezing parameters of FCC hard sphere crystals. Although we obtained the better results using the PY-RELK DCF but it seems we should improve the MWDA to get better result.

کلیدواژه‌ها [English]

• modified weighted density approximation
• solid-liquid phase transition
• hard sphere molecules
• pair direct correlation function