Mintaképződés bináris dipoláris vékonyrétegekben Varga Imre és Kun Ferenc Debreceni Egyetem Elméleti Fizikai Tanszék
Motiváció Újszerű struktúra képződés kételemű mágneses kolloid vékonyrétegekben. W. D. Ristenpart, I. A. Aksay, D A. Saville, Phys. Rev. Lett (2003)
Modell Dipoláris részecskék 2D dobozban Mozgás síkjára merőleges dipól momentum Két féle részecske: felfelé/lefelé dipól Paraméterek: Koncentráció Relatív koncentráció r Relatív dipól momentum μ r Relatív részecske sugár σ
Kísérlet Henger alakú mágneses részecskék, tengelyük mentén mágnesezve Mágnesek parafa koronghoz rögzítve Az összetett részecskék képesek vízfelszínen úszni, állandó dipól iránnyal Az időfejlődés kamerával rögzítve
Szimuláció Molekuláris dinamika Periodikus határfeltétel Véletlenszerű kezdőfeltétel Kis koncentráció: Aggregáció Nagy koncentráció: Kristályosodás
Aggregáció
Fraktál struktúra
Átlagos klaszterméret
Klaszter szám
Klaszter diszkrimináció
Kristályosodás Háromszög rács
Kristályosodás Négyzet rács
Kristályosodás Honeycomb I. rács
Kristályosodás Honeycom II. rács
Molekula kristály Kétdimenziós periodikus potenciál minimumaiban taszító kolloidális részecskék kolloidális molekula kristályt hoznak létre. C. Reichardt, C. J. Olson, Novel Colloidal Crystalline States on Two-Dimensional Periodic Substrates Phys. Rev. Lett (2002)
Trimerek
Kételemű dipoláris molekula kristály
Életidő
Freezing-by-heating
Hivatkozások I. Varga, F. Kun and K. F. Pál, Structure formation in binary colloids, Physical Review E 69, (R) (2004). I. Varga, H. Yamada, F. Kun, H.-G. Matuttis and N. Ito Structure formation in a binary monolayer of dipolar particles, Physical Review E 71, (2005). N. Yoshioka, I. Varga, F. Kun, S. Yukawa and N. Ito Attraction-limited cluster-cluster aggregation of Ising dipolar particles, Physical Review E 72, (2005). I. Varga and F. Kun, Pattern formation in binary colloids, Philosophical Magazine 86, 2011 (2006) I. Varga and F. Kun, Molecular Crystalline States in Dipolar Monolayers Physical Review E, elfogadva