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Spherical harmonic projections of the static structure factor of the dipolar hard sphere model: Theory vs simulations

Elizondo Aguilera, Luis Fernando und Cortés-Moralez, Ernesto und Zubieta Rico, Pablo und Medina-Noyola, Magdaleno und Castañedo-Priego, Ramón und Voigtmann, Thomas und Pérez-Ángel, Gabriel (2020) Spherical harmonic projections of the static structure factor of the dipolar hard sphere model: Theory vs simulations. Journal of Chemical Physics, 152, Seite 204501. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0004200. ISSN 0021-9606.

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Kurzfassung

We investigate the static correlations of a dipolar fluid in terms of the irreducible coefficients of the spherical harmonic expansion of the static structure factor. To this end, we develop a theoretical framework based on a soft-core version of Wertheim's solution of the mean spherical approximation (MSA), which renders the analytical determination of such coefficients possible. The accuracy of this approximation is tested by a comparison against the results obtained with the assistance of extensive molecular dynamics simulations at different regimes of concentration and temperature. Crucial aspects for the comparison of the results provided by the two methods are carefully discussed, concerning the different reference frames used in theory and simulations to describe rotations and orientations, and leading to important differences in the behavior of correlation functions with the same combination of spherical harmonic indices. We find a remarkable agreement between the two approaches in the fluid regime, thus providing a first stringent comparison of the irreducible coefficients of the spherical harmonic expansion of the dipolar fluid's static structure factor, provided by the MSA theory and molecular dynamics simulations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135067/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Spherical harmonic projections of the static structure factor of the dipolar hard sphere model: Theory vs simulations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Elizondo Aguilera, Luis FernandoInstitute of Materials Physics in SpaceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cortés-Moralez, ErnestoUniversidad Autónoma de San Luis PotosíNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zubieta Rico, PabloUniversidad Autónoma de San Luis PotosíNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Medina-Noyola, MagdalenoUniversidad Autónoma de San Luis PotosíNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Castañedo-Priego, RamónUniversidad de GuanajuatoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Voigtmann, ThomasThomas.Voigtmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pérez-Ángel, GabrielCINVESTAV MéridaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:26 Mai 2020
Erschienen in:Journal of Chemical Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:152
DOI:10.1063/5.0004200
Seitenbereich:Seite 204501
Verlag:American Institute of Physics (AIP)
ISSN:0021-9606
Status:veröffentlicht
Stichwörter:static structure factor; mean-spherical approximation; dipolar fluids
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Materialdesign und neue Materialien
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Voigtmann, Dr.rer.nat. Thomas
Hinterlegt am:02 Jun 2020 07:13
Letzte Änderung:24 Okt 2023 11:14

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