Аннотация:
Данный обзор подготовлен на основе доклада авторов на выездной Научной сессии Отделения физических наук Российской академии наук (РАН), посвящённой 60-летию Института физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина (ИФВД). В обзоре проведён анализ влияния формы межмолекулярного потенциала на вид фазовой диаграммы и фазовые переходы в системах с изотропными потенциалами в случае трёх и двух измерений. Вначале кратко рассматривается роль монотонной отталкивающей и притягивающей частей потенциала в формировании фазовой диаграммы системы. В частности, показано, что при уменьшении ширины притягивающей части критическая точка может исчезнуть и даже “уйти” под кривую плавления. В основной части обзора подробно обсуждаются свойства систем с потенциалами с отрицательной кривизной в области отталкивания, т.е. потенциалов с двумя характерными пространственными масштабами в области отталкивания: в этом случае в системе могут появиться многочисленные кристаллические фазы, максимумы на кривой плавления, водоподобные аномалии, переходы жидкость–жидкость. Также обсуждается влияние вида потенциала на сценарии плавления двумерных систем.
Образец цитирования:
В. Н. Рыжов, Е. Е. Тареева, Ю. Д. Фомин, Е. Н. Циок, “Сложные фазовые диаграммы систем с изотропными потенциалами: результаты компьютерного моделирования”, УФН, 190:5 (2020), 449–473; Phys. Usp., 63:5 (2020), 417–439
Leandro B. Krott, Thiago Puccinelli, José Rafael Bordin, “Core-softened colloid under extreme geometrical confinement”, Soft Matter, 20:24 (2024), 4681
E. N. Tsiok, S. A. Bobkov, E. A. Gaiduk, E. E. Tareyeva, Yu. D. Fomin, V. N. Ryzhov, “Geometric Structure of an Aqueous Solution of Paramagnetic Nanoparticles in the Presence of a Magnetic Field”, Phys. Wave Phen., 32:3 (2024), 171
Б. А. Клумов, “Универсальные структурные свойства трёхмерных и двумерных расплавов”, УФН, 193:3 (2023), 305–330; B. A. Klumov, “Universal structural properties of three-dimensional and two-dimensional melts”, Phys. Usp., 66:3 (2023), 288–311
E. A. Gaiduk, Yu. D. Fomin, E. N. Tsiok, V. N. Ryzhov, “Investigation of the anomalous behavior of the density and thermal expansion in a two-dimensional system with the Hertz potential”, Phys. Wave Phen., 31:3 (2023), 135
J. R. Bordin, L. B. Krott, “Solid-amorphous transition is related to the waterlike anomalies in a fluid without liquid–liquid phase transition”, The Journal of Chemical Physics, 158:13 (2023)
L. B. Krott, J. R. Bordin, “How dimensionality affects the structural anomaly in a core-softened colloid”, Colloids and Interfaces, 7:2 (2023), 33
T. P. O. Nogueira, J. R. Bordin, “Stripes polymorphism and water-like anomaly in hard core-soft corona dumbbells”, Journal of Molecular Liquids, 390 (2023), 123127
В. Н. Рыжов, Е. А. Гайдук, Е. Е Тареева, Ю. Д, Фомин, Е. Н. Циок, “Сценарии плавления двумерных систем - возможности компьютерного моделирования”, Журнал экспериментальной и теоретической физики, 164:1 (2023), 143; V. N. Ryzhov, E. A. Gaiduk, E. E. Tareeva, Yu. D. Fomin, E. N. Tsiok, “Melting scenarios of two-dimensional systems: possibilities of computer simulation”, J. Exp. Theor. Phys., 137:1 (2023), 125
В. Г. Лукьянчук, А. В. Ланкин, Г. Э. Норман, “Структурные и диффузионные свойства дегидратированного двойного слоистого гидроксида алюминия и лития на основе метода молекулярной динамики”, Письма в ЖЭТФ, 118:8 (2023), 609–614; V. G. Luk'yanchuk, A. V. Lankin, G. E. Norman, “Molecular dynamics study of the structural and diffusion properties of dehydrated layered double aluminum and lithium hydroxide”, JETP Letters, 118:8 (2023), 597–602
J. Russo, F. Leoni, F. Martelli, F. Sciortino, “The physics of empty liquids: from patchy particles to water”, Rep. Prog. Phys., 85:1 (2022), 016601
Yu. Fomin, A. Teslyuk, “The structure of a core-softened system in a narrow slit pore”, Phys. Chem. Liq., 2022
E. O. Lima, P. C. N. Pereira, S. W. S. Apolinario, “Local orderings in the melting process of a square crystal and in the resulting liquid”, Phys. Rev. E, 106:5 (2022)
B. N. Galimzyanov, D. T. Yarullin, A. V. Mokshin, “Kinetics of inherent processes counteracting crystallization in supercooled monatomic liquid”, J. Phys.: Condens. Matter, 34:45 (2022), 454002
Eu. A. Gaiduk, Yu. D. Fomin, E. N. Tsiok, V. N. Ryzhov, “Anomalous behavior of a two-dimensional Hertzian disk system”, Phys. Rev. E, 106:2 (2022)
E. N. Tsiok, Y. D. Fomin, E. A. Gaiduk, E. E. Tareyeva, V. N. Ryzhov, P. A. Libet, N. A. Dmitryuk, N. P. Kryuchkov, S. O. Yurchenko, “The role of attraction in the phase diagrams and melting scenarios of generalized 2D Lennard–Jones systems”, The Journal of Chemical Physics, 156:11 (2022)
V. S. Bystrov, E. V. Paramonova, X. Meng, H. Shen, J. Wang, V. M. Fridkin, “Polarization switching in nanoscale ferroelectric composites containing PVDF polymer film and graphene layers”, Ferroelectrics, 590:1 (2022), 27
Yu. D. Fomin, E. N. Tsiok, V. N. Ryzhov, “The structure of a system of smoothed collapsing spheres under strong confinement”, Colloid J., 84:6 (2022), 769
L. A. Padilla, A. A. Leon-Islas, J. Funkhouser, J. C. Armas-Perez, A. Ramirez-Hernandez, “Dynamics and phase behavior of two-dimensional size-asymmetric binary mixtures of core-softened colloids”, J. Chem. Phys., 155:21 (2021), 214901
A. P. Bartok, G. Hantal, L. B. Partay, “Insight into liquid polymorphism from the complex phase behavior of a simple model”, Phys. Rev. Lett., 127:1 (2021), 015701
E. N. Tsiok, Yu. D. Fomin, E. A. Gaiduk, V. N. Ryzhov, “Structural transition in two-dimensional hertzian spheres in the presence of random pinning”, Phys. Rev. E, 103:6 (2021), 062612