ساختار سه‎بعدی سیال کره‎ی سخت محدودشده درون نانوحفره‎های شیاری با استفاده از نظریه‎ی مقادیر بنیادین

از خواص مورد توجه در مطالعات نظری سیالات محدود‎شده، می‎توان به توزیع چگالی مولکول‎ها اشاره کرد. توزیع چگالی مولکول‎های اطراف مولکول مرکزی، در سامانه‎های درشت‎‎نمود، دارای تقارن کروی بوده و بنابراین ?(r)، فقط تابع فاصله‎ی بین مولکولی، rاست و در نتیجه?(r)=?(r) خواهد بود. در سیال محدود‎شده مانند سیال محبوس‎شده درون حفره‎ای که اندازه‎ی حداقل یکی از ابعاد آن کمتر از صد نانومتر باشد (نانوحفره‎ی شیاری)، توزیع چگالی درراستای دیواره‎ها تغییر می‎کند، بنابراین در نانوحفره ?(r)=?(z) است؛ که z فاصله‎ی عمودی از یکی از دیواره‎هاست. با مطالعه و شناخت برهم‎کنش‎های بین مولکولی می‎توان تمام خواص میانگین ترمودینامیکی را به کمک توزیع چگالی به دست آورد. بعضی از خواص ترمودینامیکی، رفتار موضعی داشته و برای محاسبه‎ی چنین خواصی نیاز به توزیع چگالی سه بعدی سیال محدودشده در نانوحفره داریم. برای محاسبه‎ی ساختار سه بعدی سیال کره‎ی سخت محدود‎شده در نانوحفره از نظریه‎ی مقادیر بنیادین که یکی از قدرتمندترین رویکردهای نظریه‎ی تابعی چگالی می‎باشد استفاده شده است. طی بررسی های انجام شده اگر موقعیت مولکول مورد مطالعه در مرکز نانوحفره، ثابت نگه داشته شود و فاصله ی دیواره ها کاهش یابد افزایش ناهمگنی در ساختار را خواهیم داشت. هم چنین با تغییر موقعیت مولکول مورد مطالعه در نانوحفره ی شیاری نحوه ی توزیع چگالی پیرامون آن تغییر می کند. اثر چگالی بر این سامانه به این صورت است که با افزایش چگالی، میزان ناهمگنی نیز افزایش می یابد. در چگالی‎های پایین نوسانات توزیع چگالی کم شده و بنابراین چگالی موضعی در هر نقطه کاهش می‎یابد. با توجه به نتایج به دست آمده، توزیع چگالی سیال محدود‎شده در نانوحفره، رفتار نا‎متقارنی داشته و در چگالی‎های مختلف و اندازه‎های مختلف نانوحفره متفاوت است.