First-order phase transitions in lattice bilayers of Janus-like particles: Monte Carlo simulations

Abstract

The first-order phase transitions in the lattice model of Janus-like particles confined in slit-like pores are studied. We assume a cubic lattice with molecules that can freely change their orientation on a lattice site. Moreover, the molecules can interact with the pore walls with orientation-dependent forces. The performed calculations are limited to the cases of bilayers. Our emphasis is on the competition between the fluid-wall and fluid-fluid interactions. The oriented structures formed in the systems in which the fluid-wall interactions acting contrary to the fluid-fluid interactions differ from those appearing in the systems with neutral walls or with walls attracting the repulsive parts of fluid molecules.

Дослiджуються фазовi переходи першого роду в граткових двошарах Янус-подiбних частинок, обмежених щiлиноподiбними порами. Розглядається кубiчна гратка з молекулами, якi можуть вiльно змiнювати свою орiєнтацiю на вузлi гратки. Крiм того, молекули можуть взаємодiяти зi стiнками пори за рахунок сил, залежних вiд орiєнтацiї. Проведенi обчислення обмежуються випадками двошарiв. Наголос зроблено на конкуренцiї взаємодiй плин-стiнка та плин-плин. Орiєнтованi структури, сформованi у системах, в яких взаємодiї плин-стiнка, що дiють протилежно до взаємодiй плин-плин, вiдрiзняються вiд структур, що з’являються в системах з нейтральними стiнками чи зi стiнками, якi притягують вiдштовхувальнi частини молекул плину.