Ordens locais no processo de derretimento de um cristal quadrado e no líquido resultante

Abstract

Usando simulações de dinâmica browniana, investigamos os processos de fusão de uma rede cristalina quadrada de partículas coloidais interagindo através de um potencial isotró- pico, que compreende tanto uma repulsão de núcleo duro quanto um potencial adicional de poço quadrado suavizado. Para temperaturas ligeiramente inferiores à de transição, encon- tramos uma proliferação de pequenos aglomerados (clusters) líquidos circundados pela rede quadrada. Esses aglomerados não são estáticos, muito pelo contrário, possuem uma dinâmica intensa e são continuamente formados e destruídos ao longo do tempo. No entanto, nenhum defeito topológico não ligado foi observado. Na temperatura de transição, um desses aglome- rados líquidos começa a crescer, até que todo o sistema fique na fase líquida, caracterizando então uma transição de fase de primeira ordem. A fase intermediária tetrática, dada pela teoria KTHNY, não foi observada. Além disso, a fase líquida apresenta um número considerável de aglomerados cristalinos com ordenamentos quadrado e triangular, que permanecem presentes mesmo quando a temperatura aumenta em uma ordem de grandeza. À medida que a tem- peratura aumenta, as mudanças estruturais dentro da fase líquida são analisadas avaliando o número e os tamanhos dos aglomerados quadrados e triangulares. Observou-se uma transição dos clusters dominantes.