膠體中的相變和自組裝

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 膠體系統(tǒng)概述 1
1.2 膠體科學的發(fā)展 2
1.3 膠體與基礎物理研究 3
1.4 膠體自組裝及應用 6
1.5 展望 7
第2章 膠體體系中的相轉(zhuǎn)變 9
2.1 膠體間的相互作用力 10
2.1.1 靜電相互作用 10
2.1.2 范德瓦耳斯力和 DLVO 理論 11
2.1.3 排空吸引力 12
2.1.4 硬球相互作用 13
2.2 膠體中的相變 14
2.2.1 硬球體系相行為 14
2.2.2 純排斥力體系中的相變：Wigner晶體 14
2.2.3 長程吸引短程排斥體系中的相變 14
2.3 DNA誘導的相互作用 16
2.4 不對稱相互作用 17
2.4.1 Janus粒子 17
2.4.2 磁性納米顆粒 17
參考文獻 18
第3章 膠體體系中結(jié)晶過程的研究 22
3.1 經(jīng)典成核理論 22
3.2 非球形晶核 25
3.2.1 兩步成核過程 26
3.2.2 Lennard-Jones(L-J)體系 27
3.2.3 硬球和排斥力體系 29
3.3 未來的發(fā)展 30
參考文獻 30
第4章 膠體晶體的熔化 34
4.1 晶體熔化概述 34
4.2 三維晶體非均勻熔化 38
4.3 三維晶體均勻熔化 39
4.4 二維晶體熔化 40
4.5 薄膜晶體熔化 43
4.6 預熔化 43
4.7 展望 45
參考文獻 45
第5章 膠體晶體的固-固相變 48
5.1 固-固相變概述 48
5.2 調(diào)節(jié)膠體粒子驅(qū)動的固-固相變 49
5.3 外場驅(qū)動的固-固相變 54
5.4 小結(jié)與展望 56
參考文獻 56
第6章 膠體玻璃 58
6.1 概述 58
6.1.1 玻璃和玻璃化轉(zhuǎn)變 58
6.1.2 膠體和膠體玻璃 59
6.2 膠體玻璃模型體系 60
6.2.1 硬球與軟球膠體玻璃 60
6.2.2 排斥與吸引膠體玻璃 63
6.2.3 圓球與橢球膠體玻璃 64
6.3 膠體玻璃的結(jié)構(gòu) 65
6.3.1 長程無序結(jié)構(gòu) 65
6.3.2 中程有序結(jié)構(gòu) 66
6.4 膠體玻璃的動力學 67
6.4.1 均方位移 67
6.4.2 黏度與弛豫時間 68
6.4.3 動力學不均勻性 70
6.5 膠體玻璃的熱力學 73
6.5.1 簡諧近似與簡正坐標 73
6.5.2 球形膠體粒子的振動模式 75
6.5.3 膠體玻璃中的玻色峰 77
6.5.4 影響膠體玻璃振動模式的因素 77
6.5.5 非球形膠體粒子中的振動模式 81
6.5.6 膠體玻璃的彈性模量 84
6.6 膠體玻璃的形變 86
6.6.1 為什么要關(guān)注膠體玻璃形變 87
6.6.2 傳統(tǒng)宏觀膠體玻璃流變學 87
6.6.3 結(jié)合粒子追蹤技術(shù)的膠體玻璃形變研究 90
6.6.4 膠體玻璃力學的應用和推廣 97
參考文獻 99
第7章 活性膠體 105
7.1 活性膠體簡述 105
7.2 細菌作為活性膠體的研究 107
7.2.1 單個細菌的運動行為和機制 107
7.2.2 細菌和邊界的相互作用 107
7.2.3 細菌驅(qū)動物質(zhì)輸運 107
7.2.4 細菌的集體運動 108
7.3 人工合成活性膠體的研究 109
7.3.1 驅(qū)動機理 109
7.3.2 相互作用與群體行為 113
7.4 活性膠體的模擬研究 117
7.4.1 布朗動力學模擬 117
7.4.2 介觀流體模擬 119
7.5 展望 121
參考文獻 123
第8章 膠體蒸發(fā)自組裝 131
8.1 蒸發(fā)速率與內(nèi)部流場 131
8.1.1 蒸發(fā)通量與蒸發(fā)率 132
8.1.2 蒸發(fā)流場 138
8.1.3 馬蘭戈尼效應 146
8.2 稀溶液 157
8.2.1 咖啡圈效應 157
8.2.2 接觸線受迫運動 163
8.3 濃溶液 167
8.3.1 蒸發(fā)膠體沉積層中的裂紋 167
8.3.2 蒸發(fā)裂紋的抑制 173
8.4 分層 175
8.4.1 皮膚層 175
8.4.2 分層現(xiàn)象 178
8.5 小結(jié) 180
參考文獻 181
第9章 聚合物溶液中的膠體相行為 186
9.1 耗盡現(xiàn)象 186
9.1.1 高分子溶液濃度對耗盡作用勢的影響 187
9.1.2 高分子鏈尺寸對耗盡作用勢的影響 189
9.2 聚合物對膠體粒子相互作用的影響 190
9.2.1 膠體粒子間的相互作用力 190
9.2.2 聚合物的吸附作用對膠體體系穩(wěn)定性的影響 192
9.2.3 高分子鏈構(gòu)象的影響 193
9.3 聚合物誘導的膠體相分離 194
9.3.1 膠體粒子尺寸多分散性的影響 195
9.3.2 膠體粒子半徑與高分子鏈均方回轉(zhuǎn)半徑比值的影響 195
9.3.3 膠體粒子形狀的影響 195
參考文獻 196
索引 199