Letter 物理：液体界面での同種荷電粒子の間に生じる電場による毛管引力 2002年11月21日 Nature 420, 6913 doi: 10.1038/nature01113 液体界面に於けるナノメートルサイズおよびマイクロメートルサイズの荷電粒子は、斥力のクーロン相互作用によって安定化されるのが普通である。界面を成す相の一方が、(空気や油のような)電荷を顕在化できない無極性の物質であるならば、粒子は長距離の双極子斥力を作り出すであろう。もし界面が局限されているならば、粒子間の相互斥力は粒子間に秩序を生じ、結晶化に至ることもある。しかし、粒子間の秩序は局限された面積がなくても観測されており、これは界面に於ける同種の荷電粒子は、引力の相互作用も受け得ることを示唆する。界面の歪みは、隣接する粒子を互いに引き付ける毛管力の原因になることは知られているが、このような歪みの原因については満足すべき説明がない。ここに我々は、油と水の界面に於けるコロイド粒子間の引力相互作用を定量的に測定し、界面の歪みの原因は、粒子の双極子場に起因する静電応力であることを示した。引力は、界面の形の歪みから生ずる毛管力によって生ずる。この説明は、界面粒子の秩序に関するこれまでのあらゆる報告と一致し、さらに、引力相互作用は制御可能であることを示唆する。界面液体の一方の極性を調整して、系の静電応力、ひいては粒子間の引力を制御できるはずである。 Full Text PDF 目次へ戻る
