V článku publikovaném v časopise The Journal of Chemical Physics řeší Jiří Janek a Alexandr Malijevský z Výzkumné skupiny molekulárního a mesoskopického modelování problém v rámci klasické teorie funkcionálu hustoty: jaký potenciál stěny vytvoří u substrátu dokonale konstantní hustotní profil?
Práce využívá Rosenfeldovu teorii fundamentálních měr (FMT) pro jednosložkovou tekutinu. Uvažuje jak čistě odpudivou tekutinu tuhých koulí, tak model s Lennard-Jonesovskou přitažlivostí, a porovnáním rovinné, sférické a cylindrické geometrie zkoumá vliv zakřivení stěny. Pro rovinné stěny jsou hledané potenciály získány v kompaktní analytické formě. Sférické stěny umožňují také analytické řešení, ovšem algebraicky výrazně složitější. Cylindrický případ vede k eliptickým integrálům a je vyhodnocen numericky. Ve všech geometriích potenciál kompenzuje odpudivé i přitažlivé příspěvky, které by jinak generovaly typicky silně oscilační hustotní profily.
Nezávislé výpočty DFT ověřují, že předepsané ploché profily jsou reprodukovány s numerickou přesností. Výsledky poskytují referenční vztahy pro základní tři geometrie v rámci FMT, odpovídající analytické vztahy a současně propojují mikroskopickou DFT s mesoskopickými podmínkami plochého profilu, který má významné důsledky v teorii smáčení.
Potenciály stěny pro přitažlivou tekutinu v blízkosti rovinné, cylindrické a sférické stěny. Křivky ukazují, jak zakřivení mění kompenzační pole rušící strukturu vyvolanou stěnou
- Janek J., Malijevský A.: Uniform distributions in nonuniform systems: Wall potentials generating constant density profiles in classical density functional theory. Chem. Phys. 2026, 164, 244116. doi.org/10.1063/5.0339352