Змочування в умовах резонансного електромагнітного опромінення
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.150Ключові слова:
резонансне опромiнення, метод функцiонала густини, поверхневий натяг, кут змочуванняАнотація
Обговорюється вплив резонансного електромагнiтного опромiнення на змочування рiдиною твердої поверхнi. Розглядається проста модель плину дворiвневих атомiв, для яких змiни мiжатомних взаємодiй за наявностi зовнiшнього резонансного опромiнення можуть бути знайденi за допомогою квантово-механiчної теорiї збурень. Побудувавши функцiонал великого термодинамiчного потенцiалу, за допомогою методу функцiонала густини розраховується поверхневий натяг рiдина–пара, тверда поверхня–рiдина, тверда поверхня–пара i з рiвняння Юнга знаходиться кут змочування. Показано, що наявнiсть резонансного опромiнення може помiтно збiльшувати кут змочування.
Посилання
<li>P.G. de Gennes. Wetting: statics and dynamics. Rev. Mod. Phys. 57, 827 (1985).
<a href="https://doi.org/10.1103/RevModPhys.57.827">https://doi.org/10.1103/RevModPhys.57.827</a>
</li>
<li>M. Rauscher, S. Dietrich. Wetting phenomena in nanofluidics. Annu. Rev. Mater. Res. 38, 143 (2008).
<a href="https://doi.org/10.1146/annurev.matsci.38.060407.132451">https://doi.org/10.1146/annurev.matsci.38.060407.132451</a>
</li>
<li>D. Bonn, J. Eggers, J. Indekeu, J. Meunier, E. Rolley.Wetting and spreading. Rev. Mod. Phys. 81, 739 (2009).
<a href="https://doi.org/10.1103/RevModPhys.81.739">https://doi.org/10.1103/RevModPhys.81.739</a>
</li>
<li>W.F. Saam. Wetting, capillary condensation and more. J. Low Temp. Phys. 157, 77 (2009).
<a href="https://doi.org/10.1007/s10909-009-9904-0">https://doi.org/10.1007/s10909-009-9904-0</a>
</li>
<li>R. Evans. The nature of the liquid-vapour interface and other topics in the statistical mechanics of non-uniform, classical fluids. Adv. Phys. 28, 143 (1979).
<a href="https://doi.org/10.1080/00018737900101365">https://doi.org/10.1080/00018737900101365</a>
</li>
<li>R. Evans. Density functionals in the theory of nonuniform fluids. In Fundamentals of Inhomogeneous Fluids. Edited by D. Henderson (Marcel Dekker, 1992), p. 85.
</li>
<li>R. Evans. Density functional theory for inhomogeneous fluids I: simple fluids in equilibrium. In Lecture Notes at the 3rd Warsaw School of Statistical Physics, Kazimierz Dolny, 27 June–3 July 2009 (Warsaw Univ. Press, 2010), p. 43.
</li>
<li>D.W. Oxtoby. Homogeneous nucleation: theory and experiment. J. Phys. Condens. Matter 4, 7627 (1992).
<a href="https://doi.org/10.1088/0953-8984/4/38/001">https://doi.org/10.1088/0953-8984/4/38/001</a>
</li>
<li>O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Selected Topics on the Theory of Nonuniform Classical Fluids: The Course of Lectures (Lviv Univ., 1999) (in Ukrainian).
</li>
<li> H. L?owen. Density functional theory of inhomogeneous classical fluids: recent developments and new perspectives. J. Phys. Condens. Matter 14, 11897 (2002).
<a href="https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/46/301">https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/46/301</a>
</li>
<li> P. Tarazona, J.A. Cuesta, Y. Martinez-Rat’on. Density functional theories of hard particle systems. In Theory and Simulation of Hard-Sphere Fluids and Related Systems, Lecture Notes in Physics, Vol. 753. Edited by A. Mulero (Springer, 2008), p. 247.
<a href="https://doi.org/10.1007/978-3-540-78767-9_7">https://doi.org/10.1007/978-3-540-78767-9_7</a>
</li>
<li> R. Roth. Fundamental measure theory for hard-sphere mixtures: a review. J. Phys. Condens. Matter 22, 063102 (2010).
<a href="https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/6/063102">https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/6/063102</a>
</li>
<li> J.F. Lutsko. Recent developments in classical density functional theory. Adv. Chem. Phys. 144, 1 (2010).
<a href="https://doi.org/10.1002/9780470564318.ch1">https://doi.org/10.1002/9780470564318.ch1</a>
</li>
<li> V.N. Malnev, S.I. Pekar. Intermolecular interaction and the equation of state for a highly excited gas. Zh. ` Eksp. Teor. Fiz. 51, 1811 (1966) (in Russian).
</li>
<li> V.N. Malnev. Equation of state for an excited gas. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 56, 1325 (1969) (in Russian).
</li>
<li> V.N. Malnev, S.I. Pekar. To the theory of intermolecular interaction and the equation of state for an excited gas. Zh. ` Eksp. Teor. Fiz. 58, 1113 (1970) (in Russian).
</li>
<li> Yu.A. Vdovin. Equation of state for an excited gas. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 54, 445 (1968) (in Russian).
</li>
<li> S.M. Bortsaikin, L.P. Kudrin, V.M. Novikov. The second virial coefficient for a system with a resonant transfer of atomic excitation. Zh. ` Eksp. Teor. Fiz. 60, 83 (1971) (in Russian).
</li>
<li> V.N. Malnev, R.A. Naryshkin. Metastable quasimolecules in excited gases. Ukr. J. Phys. 50, 333 (2005).
</li>
<li> I.R. Yukhnovskii, O.V. Derzhko, R.R. Levitskii. Cluster expansion method in the theory of equilibrium properties of a gas of atoms of which a part is excited. Physica A 203, 381 (1994).
<a href="https://doi.org/10.1016/0378-4371(94)90006-X">https://doi.org/10.1016/0378-4371(94)90006-X</a>
</li>
<li> O. Derzhko, R. Levitskii, O. Chernyavskii. Equilibrium properties of the gas of atoms of which a part is excited within cluster expansion method. Condens. Matter Phys. 6, 35 (1995).
<a href="https://doi.org/10.5488/CMP.6.35">https://doi.org/10.5488/CMP.6.35</a>
</li>
<li> O.I. Chernyavskii. The equilibrium properties of the two-component mixture of gases that contains particles in excited electronic states in cluster expansion method. Ukr. Fiz. Zh. 41, 811 (1996) (in Ukrainian).
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Inhomogeneous properties of atomic fluid in the electric field. Zh. Fiz. Dosl. 1, 402 (1997) (in Ukrainian).
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Nucleation phenomena in the atomic fluid in the electric field. Zh. Fiz. Dosl. 2, 339 (1998) (in Ukrainian).
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Properties of inhomogeneous atomic fluid in the electric field. Gradient approximation. Zh. Fiz. Dosl. 4, 424 (2000) (in Ukrainian).
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Nucleation phenomena in a nonuniform atomic fluid in the electrical field. J. Mol. Liq. 92, 15 (2001).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0167-7322(01)00173-8">https://doi.org/10.1016/S0167-7322(01)00173-8</a>
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Properties of a two-phase fluid of two-level atoms, some of which are in the excited state. The density functional method. Zh. Fiz. Dosl. 9, 156 (2005) (in Ukrainian).
</li>
<li> O. Derzhko, V. Myhal. A microscopic theory of photonucleation: Density functional approach to the properties of a fluid of two-level atoms, a part of which is excited. Condens. Matter Phys. 9, 703 (2006).
<a href="https://doi.org/10.5488/CMP.9.4.703">https://doi.org/10.5488/CMP.9.4.703</a>
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Properties of a two-phase fluid of two-level atoms, some of which are in the excited state. Cavitation. Zh. Fiz. Dosl. 10, 203 (2006) (in Ukrainian).
</li>
<li> O.V. Derzhko, V.M. Myhal. Properties of a two-phase fluid of two-level atoms making allowance for the short-range order. Zh. Fiz. Dosl. 17, 3601 (2013) (in Ukrainian).
</li>
<li> V.M. Myhal, O.V. Derzhko. Vapor-liquid transition in a fluid of two-level atoms making allowance for the shortrange order. Zh. Fiz. Dosl. 18, 4603 (2014) (in Ukrainian).
</li>
<li> B.A. Bezuglyi, E.A. Galashin, G.Ya. Dudkin. On iodine photocondensation. Pis'ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 22, 76 (1975) (in Russian).
</li>
<li> A.E. Galashin, E.A. Galashin. Experimental study of photocondensation. Dokl. Akad. Nauk SSSR 225, 345 (1975) (in Russian).
</li>
<li> J.L. Katz, T. McLaughlin, F.C. Wen. Condensation of a supersaturated vapor. V. The nucleating effects of ultraviolet light on vapors containing very low concentrations of o-tolualdehyde. J. Chem. Phys. 75, 1459 (1981).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.442153">https://doi.org/10.1063/1.442153</a>
</li>
<li> C.-C. Chen, J.L. Katz. Condensation of supersaturated vapor. VII. The photoinduced nucleation of o-tolualdehyde and its underlying reaction mechanism. J. Chem. Phys. 88, 5007 (1988).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.454680">https://doi.org/10.1063/1.454680</a>
</li>
<li> J.A.E. Martens. Homogene und licht-induzierte Keimbildung in ?ubers?attigtem Quecksilberdampf. Dissertation (Univ. of Marburg/Lahn, 1987) (in German).
</li>
<li> G.-S. Cha. Homogene und licht-induzierte Keimbildung in ?ubers?attigtem C?asiumdampf in der Diffusionsnebelkammer. Dissertation (Univ. of Marburg/Lahn, 1992) (in German).
</li>
<li> S.D. Baranovskii, R. Dettmer, F. Hensel, H. Uchtmann. On the time decay of the photoinduced condensation in supersaturated vapors. J. Chem. Phys. 103, 7796 (1995).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.470195">https://doi.org/10.1063/1.470195</a>
</li>
<li> J.A. Fisk, M.M. Rudek, J.L. Katz, D. Beiersdorf, H. Uchtmann. The homogeneous nucleation of cesium vapor. Atmos. Res. 46, 211 (1998).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0169-8095(97)00063-X">https://doi.org/10.1016/S0169-8095(97)00063-X</a>
</li>
<li> H. Uchtmann, R. Dettmer, S.D. Baranovskii, F. Hensel. Photoinduced nucleation in supersaturated mercury vapor. J. Chem. Phys. 108, 9775 (1998).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.476451">https://doi.org/10.1063/1.476451</a>
</li>
<li> H. Uchtmann, S.Yu. Kazitsyna, S.D. Baranovskii, F. Hensel, M. M. Rudek. Light-induced nucleation and optical absorption in cesium vapor. J. Chem. Phys. 113, 4171 (2000).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.1288175">https://doi.org/10.1063/1.1288175</a>
</li>
<li> H. Uchtmann, S.Yu. Kazitsyna, F. Hensel, V. Zdimal, B. Triska, J. Smolik. Homogeneous and light-induced nucleation of sulfur vapor: diffusion cloud chamber investigations of constant rate supersaturation. J. Phys. Chem. B 105, 11754 (2001).
<a href="https://doi.org/10.1021/jp011666y">https://doi.org/10.1021/jp011666y</a>
</li>
<li> V. Myhal, O. Derzhko. Wetting in the presence of the electric field: the classical density functional theory study for a model system. Physica A 474, 293 (2017).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.physa.2017.01.084">https://doi.org/10.1016/j.physa.2017.01.084</a>
</li>
<li> Allen's Astrophysical Quantities. Edited by A.N. Cox (Springer, 2002).
<a href="https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1186-0">https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1186-0</a>
</li>
<li> I.R. Yukhnovskii, R.R. Levitskii, O.V. Derzhko. To the statistical theory of partially excited systems. Pseudospin formalism for the electron problem. Preprint ITF-83-161R (Institute for Theoretical Physics, Kyiv, 1984) (in Russian).
</li>
<li> A. Malijevsk’y, A.O. Parry. Density functional study of complete, first-order and critical wedge filling transitions. J. Phys. Condens. Matter 25, 305005 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/30/305005">https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/30/305005</a>
</li>
<li> A. Malijevsk’y. Filling and wetting transitions at grooved substrates. J. Phys. Condens. Matter 25, 445006 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/44/445006">https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/44/445006</a>
</li>
<li> A. Malijevsk’y. Does surface roughness amplify wetting? J. Chem. Phys. 141, 184703 (2014).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.4901128">https://doi.org/10.1063/1.4901128</a>
</li>
<li> D. Bonn, D. Ross. Wetting transitions. Rep. Prog. Phys. 64, 1085 (2001).
<a href="https://doi.org/10.1088/0034-4885/64/9/202">https://doi.org/10.1088/0034-4885/64/9/202</a>
</li>
<li> K.H. Kang. How electrostatic fields change contact angle in electrowetting. Langmuir 18, 10318 (2002).
<a href="https://doi.org/10.1021/la0263615">https://doi.org/10.1021/la0263615</a>
</li>
<li> M. Bier, I. Ibagon. Density functional theory of electrowetting. Phys. Rev. E 89, 042409 (2014).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevE.89.042409">https://doi.org/10.1103/PhysRevE.89.042409</a>
</li>
<li> Z. Rui, L. Qi-Chao, W. Ping, L. Zhong-Cheng. Contact angle hysteresis in electrowetting on dielectric. Chin. Phys. B 24, 086801 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1088/1674-1056/24/8/086801">https://doi.org/10.1088/1674-1056/24/8/086801</a>
</li>
<li> A. Bateni, S. Laughton, H. Tavana, S.S. Susnar, A. Amirfazli, A.W. Neumann. Effect of electric fields on contact angle and surface tension of drops. J. Colloid Interf. Sci. 283, 215 (2005).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.08.134">https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.08.134</a>
</li>
<li> F. Mugele, J.-C. Baret. Electrowetting: from basics to applications. J. Phys. Condens. Matter 17, R705 (2005).
<a href="https://doi.org/10.1088/0953-8984/17/28/R01">https://doi.org/10.1088/0953-8984/17/28/R01</a>
</li>
<li> V. Vancauwenberghe, P. Di Marco, D. Brutin.Wetting and evaporation of a sessile drop under an external electrical field: A review. Colloid. Surface. A 432, 50 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.04.067">https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.04.067</a></li></ol>
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
