固体界面附近的昂萨格真实空腔模型
该研究团队开发了一个扩展的昂萨格实腔理论框架,用于描述溶解在介电液体中的小分子在平面界面附近的卡西米尔-波尔德相互作用。通过解析求解空腔开口的几何结构,研究人员推导出当分子接近表面时产生的闭合表达式,并将其与渐近介质辅助相互作用平滑衔接。利用实验确立的水、丙醇和聚四氟乙烯的介电函数,结合氧气和氮气的精确分子极化率,该工作计算了四种分子(O2和N2)-液体(水和丙醇)-表面(PTFE)组合的全距离依赖势能曲线。研究结果揭示了空腔内局域场屏蔽效应、分子极化率与液体介电常数如何共同决定相互作用的强度和形态,包括从开放空腔(小间距)到封闭空腔(大间距)的特征性转变。该框架为液体中的色散力提供了清晰的基准模型,同时指出了点偶极子描述的局限性、排斥作用的缺失以及超短间距下偶极近似失效等问题。

