Kinetyka losowej sekwencyjnej adsorpcji dwuwymiarowych figur na prostej

W pracy zbadano nasycone upakowania RSA (ang. random sequential adsorption - losowa sekwencyjna adsorpcja) zbudowane z dwuwymiarowych elips, prostokątów, kołoprostokątów i dimerów umieszczonych na odcinku w celu sprawdzenia analitycznego przewidywania dotyczącego ich kinetyk wzrostu [Adrian Baule, Physical Review Letters 119.2 (2017), s. 028003]. Pokazano, że asymptotyczne kinetyki wzrostu są rządzone przez prawa potęgowe z wykładnikami −2/3 oraz −1/2 dla upakowań zbudowanych odpowiednio z elips oraz prostokątów, co jest zgodne z przewidywaniem analitycznym. Jednak dla kołoprostokątów i dimerów o średnim stosunku szerokości do wysokości zaobserwowano przejście pomiędzy tymi dwiema wartościami. Okazuje się, że wynika ono z wpływu skończonego rozmiaru upakowania. Dla kołoprostokątów ten efekt można wytłumaczyć na podstawie własności ich funkcji kontaktu. Wyniki pokazują również, że asymptotyczne zachowanie kinetyki wzrostu upakowania RSA może zależeć od jego rozmiaru nawet dla bardzo dużych układów.

Saturated random sequential adsorption packings built of two-dimensional ellipses, discorectangles, rectangles and dimers placed on a one-dimensional line segment are studied to check analytical prediction concerning packing growth kinetics [Adrian Baule, Physical Review Letters 119.2 (2017), p. 028003]. The results show that the asymptotic kinetics is governed by the power law with the exponent -2/3 and -1/2 for packings built of ellipses and rectangles, respectively, which is consistent with analytical predictions. However, for discorectangles and dimers of moderate width-to-height ratio, a transition between these two values is observed. It appears that this transition is a finite-size effect. For discorectangles it can be explained by the properties of their contact function. The results show also that the asymptotic behavior of the kinetics of the RSA packing growth can depend on packing size even for very large systems.