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复杂流体相关问题理论研究

郭宏凯  
【摘要】:自上世纪90年代以来,软物质物理(也称复杂流体)已成为国际物理学研究的重要前沿。所辖范围主要为液晶、聚合物、双亲分子、生物膜、胶体、乳液、泡沫、浸润与附着、颗粒介质以及生命体系等主要分支。是涉及物理、化学、生物和材料科学的跨学科研究领域。 本文主要采用理论分析和计算模拟的方法,针对软凝聚态物质中以下三方面理论问题进行了分析研究:磁流体的条纹相基态结构;切向力作用下柱状胶束溶液体系的性质;以及磁性小球环形结构的统计学规律研究。全文内容共分四章,具体内容如下: 第一章的绪论中首先对软物质概念及其主要研究方向作了一个大体的介绍。从第二章开始介绍对铁磁流体系条纹相的一些研究结果。第一节的引言部分介绍了目前世界上对铁磁流条纹相的实验及理论研究进展;第二节讨论了用偶极能量最小化方法的在体系基态研究中的应用;第三节讨论了体系基态的条纹相结构特点以及与试验的比较。第三章主要包括了活性柱状胶束溶液体系在切向力诱导作用下的一些特性研究。第一节的引言中简略介绍了体系的一些主要特征;第二节简要介绍了小角度中子散射实验方法以及在胶束溶液研究中的大体应用;第三节介绍了研究中使用的Levenberg-Marquart最小二乘法的一些基本原理;第四节主要介绍了对柱状胶束溶液的有效系数以及胶束尺度参数的研究。第四章介绍了对磁性小球体系环形结构的统计学规律的研究。第一节的引言中介绍了前人的一些实验结果,指出所有的实验结果中可能存在一种统计规律;第二节介绍了对磁性小球环状结构统计规律所做的一个简单实验;第三节对环状规律进行理论分析,并通过分子动力学与自旋动力学的共同模拟给出了与实验符合很好的理论解释。


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