Capillary Interaction and Self-Assembly of Tilted Magnetic Ellipsoidal Particles at Liquid Interfaces
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Magnetic ellipsoidal particles adsorbed at a liquid interface provide exciting opportunities for creating switchable functional materials, where self-assembly can be switched on and off using an external field [Davies et al., Adv. Mater., 2014, 26, 6715]. In order to gain a deeper understanding of this novel system in the presence of an external field, we study the capillary interaction and self-assembly of tilted ellipsoids using analytical theory and finite element simulations. We derive an analytical expression for the dipolar capillary interaction between tilted ellipsoids in elliptical polar coordinates, which exhibits a 1/r2 power law dependence in the far field (i.e., large particle separations r) and correctly captures the orientational dependence of the capillary interactions in the near field. Using this dipole potential and finite element simulations, we further analyze the energy landscape of particle clusters consisting of up to eight tilted ellipsoids in contact. For clusters of two particles, we find that the side-to-side configuration is stable, whereas the tip-to-tip configuration is unstable. However, for clusters of more than three particles, we find that circular loops of side-to-side particles become globally stable, whereas linear chains of side-to-side particles become metastable. Furthermore, the energy barrier for the linear-to-loop transition decreases with increasing particle number. Our results explain both thermodynamically and kinetically why tilted ellipsoids assemble side-to-side locally but have a strong tendency to form loops on larger length scales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».