Abstract
A Lennard-Jones fluid layer adsorbed on a smooth solid surface was studied at coverages $\theta$ ~ 0.8 to 1.8 on an isotherm by performing intensive grand canonical Monte Carlo simulations. The results clearly show a picture of two-step melting process which used to be observed in recent thermodynamic measurements of argon monolayer melting on graphite. The observed melting process consist of an abrupt density change followed by a gradual transition. Snapshots of monolayer configurations indicate that the creation and dissociation of a dislocation pair are involved in the melting mechanism. Taking the effect of system size into account, it is suggested that, while the abrupt density change may be not related to the theory of Kosterlitz, Thouless, Halperin, Nelson, and Young (KTHNY), the second gradual transition is probably a KTHNY-type melting transition.
대정준 몬테카를로 시늉을 집중적으로 수행하여 무결정 연속고체 표면 위에 흡착된 Lennard-Jones 유체의 홑층에 대해 덮힘률 $\theta$ ~ 0.8에서 1.8 까지를 연구하였다. 시늉 결과는 최근 흑연위의 알곤 홑층 녹기에 대한 열역학적 실험측정에서 관찰되어졌던 두 단계의 녹음 행태를 뚜렷이 보여 주었다. 본 연구에서 관찰된 녹음 행태는 갑작스러운 밀도 변화 후에 점진적인 상전이로 이루어진다. 홑층 구조에 대한 스냅 사진들은 녹기과정에 어긋나기 짝의 형성과 그 짝의 분리가 연루되어 있다는 것을 가르키고 있다. 계의 크기에 의한 효과를 감안하여, 갑작스러운 밀도 변화는 Kosterlitz, Thouless, Halperin, Nelson, and Young (KTHNY)의 이론과 무관할 것인 반면에, 두 번째의 점진적 전이는 KTHNY 타입의 녹기 상전이일 것이라고 사료된다.