多元单分散胶体颗粒的结晶和熔解性质研究

胶体晶体，即单分散的微米或纳米胶体颗粒形成的有序结构，已经在纳米材料、光子晶体、生物传感器等很多领域得到了广泛应用。同时胶体晶体系统也是研究凝聚态物理中结晶、缺陷、熔解等基本物理问题的理想理论模型。由于多种粒子（多元）体系存在着更加丰富的物理现象，对多元体系的研究已成为近期胶体系统研究的热点方向。本项目将在原有的工作基础上（申请人作为第一作者已发表两篇Phys. Rev. E）对多元带电胶体系统进行理论研究和数值模拟（蒙特卡罗和分子动力学），重点研究多元带电胶体系统在准一维约束势下的物理现象。通过对多元胶体系统的基态结构模拟，得到其更加丰富的相图；在动力学性质方面着重研究相关体系的本征振动频谱、熔解与相变过程；同时本工作将进一步完善已有算法，将目前算法推广至含有粒子数较多的大系统；本项目重视理论与实验结合，将对模拟结果与实验结果进行对比验证。