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Cluster formation around the critical point in two-dimensional Lennard-Jones particle system

2次元Lennard-Jones粒子系における臨界点付近のクラスター形成に関する研究

杉山 智之 ; 越後 亮三*; 吉田 英生*

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物質の相変化は巨視的には様々な記述がなされているものの、微視的にはまだ明らかになっていない点が多い。気液共存領域に着目した場合、便宜上気相と液相がある比率で共存すると記述されていても、実際には分子は様々な大きさを持つクラスターを形成しており、物質の巨視的な性質はこれらクラスターの挙動に依存する。本研究では、実験的に扱うことが困難な気液共存領域及び臨界点近くにおいて形成されるクラスターの性質を分子動力学シミュレーションにより明らかにすることを目的とした。Lennard-Jones粒子を2500~65536個用いた2次元系でのシミュレーションの結果、クラスターの空間・時間的性質の温度・密度依存性、及びクラスターサイズのしきい値の存在が明らかにされた。

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