論文の概要: Onsager's Real Cavity model near solid interfaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19714v1
• Date: Mon, 15 Dec 2025 10:43:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.583096
• Title: Onsager's Real Cavity model near solid interfaces
• Title（参考訳）: 固体界面近傍におけるOnsagerのReal Cavityモデル
• Authors: Johannes Fiedler, Drew F. Parsons,
• Abstract要約: 我々は、小さな分子のカシミール・ポルダー相互作用を記述するための拡張Onsager実キャビティフレームワークを開発した。 4分子(O2およびN2)-液(水とプロパノール)-表面(PTFE)の完全距離依存電位を計算する。 その結果、空洞内の局所場スクリーニング、分子分極性、液体の誘電率が相互作用の大きさと形状を共同で決定することが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We develop an extended Onsager real-cavity framework to describe the Casimir-Polder interaction of small molecules dissolved in dielectric liquids near planar interfaces. By analytically resolving the geometry of the cavity opening, we derive a closed expression that arises when the molecule approaches a surface and connects them smoothly to the asymptotic medium-assisted interaction. Using experimentally established dielectric functions for water, propanol, and PTFE together with accurate molecular polarisabilities for O2 and N2, we compute the full distance-dependent potential for four molecule (O2 and N2)-liquid (water and propanol)-surface (PTFE) combinations. The results reveal how local-field screening inside the cavity, molecular polarisability, and liquid permittivity jointly determine the magnitude and shape of the interaction, including the characteristic transition from the open cavity (small separations) and closed cavity (large separations). The framework provides a transparent baseline for dispersion forces in liquids, while highlighting limitations associated with the point-dipole description, the absence of repulsive contributions, and the breakdown of the dipole approximation at ultrashort separations.
• Abstract（参考訳）: 平面界面近傍の誘電体液体中に溶解した小さな分子のカシミール・ポルダー相互作用を記述するための拡張オンサーガー実キャビティフレームワークを開発した。 キャビティ開口の幾何学を解析的に解明することにより、分子が表面に近づくと生じる閉じた表現を導出し、それを漸近的媒体アシスト相互作用にスムーズに接続する。 水、プロパノール、PTFEの誘電機能とO2とN2の正確な分子分極性を用いて、4分子(O2とN2)-液(水とプロパノール)-表面(PTFE)の完全距離依存電位を計算した。 その結果, 空洞内の局所場スクリーニング, 分子分極性, 液体誘電率が, 開空洞(小分離)と閉空洞(大分離)からの特徴的遷移を含む相互作用の大きさと形状を共同で決定することが明らかとなった。 この枠組みは液体中の分散力の透明なベースラインを提供する一方で、点双極子記述、反発的寄与の欠如、超短距離分離における双極子近似の分解に関連する制限を強調している。

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