【摘 要】
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本文运用布朗动力学模拟研究了二维Yukawa胶体晶体系统的熔化过程。 首先,介绍了二维胶体相变的基本概念和研究现状。关于二维相变的一个著名的理论是Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）理论,该理论认为二维系统的熔化分为两步连续相变,中间经历一个所谓的hexatic态（以下简称为H态）。近年来,大量的实验和计算机模拟表明二维系统中的确
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本文运用布朗动力学模拟研究了二维Yukawa胶体晶体系统的熔化过程。 首先,介绍了二维胶体相变的基本概念和研究现状。关于二维相变的一个著名的理论是Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）理论,该理论认为二维系统的熔化分为两步连续相变,中间经历一个所谓的hexatic态（以下简称为H态）。近年来,大量的实验和计算机模拟表明二维系统中的确存在一个两步的熔化过程。但是,Chui提出的理论认为晶界诱发相变是一级相变。 然后,给出了我们的模型和模拟结果。我们在模拟中发现了一个稳定的H相,同时我们也发现Yukawa系统的熔化是一级相变,这与KTHNY理论是相背离的。我们找到了H态和各向同性液态共存的区域。共存区域内拓扑缺陷的行为是非常复杂的。一些不稳定的自由旋错和晶界的出现是液相的典型特征,而自由位错的出现则代表了H相的存在。这表明了H态和各向同性液态的共存相的存在。总之,二维Yukawa系统融化的图像是：第一步,系统由于自由位错的形成而发生相变,然后经历了一个中间共存态,最后成为各向同性的液态。 最后,我们总结了一下本文的主要内容并提出以后可以进一步进行的工作。以上的模型中的粒子是全同的,但是实际中胶体中的粒子的尺寸和所带电荷彼此是有区别的。也就是说,我们的模拟中可以进一步考虑多粒子尺寸和所带电荷的多分散性所带来的效应。
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