Dynamical properties of reaction-limited cluster-cluster aggregation

Abstract

The aggregation process of small particles has attracted a great deal of interests, due to their wide range of practical applications or their own scientific importance. The vibrational characteristics of cluster-cluster aggregations were investigated. In this paper, the two different models such as diffusion limited cluster-cluster aggregation and reaction limited cluster-cluster aggregation, which correspond to fast and slow aggregation process, were studied. It was found that the density of states depends on a sticking probability of clusters when an aggregates was formed. At higher particle concentration, crossover from extended phonons to strongly localized excitations is clearly observed. The frequency dependence of the dynamical structure factor was also calculated. For lower particle concentrations, obtained result are fitted onto a single universal curve.

微小粒子の凝縮過程は、その実用的な応用性の広さ、あるいはそれ自身の科学的な重要性によって、関心が集まっている。クラスタ間の凝集の振動特性を調査した。本報告において、速い凝集と遅い凝集過程に対応した、拡散律速のクラスタ間の凝集と、反応律速のクラスタ間の凝集の、異なった2つの模型について研究を行った。状態密度は、凝集を形成する時の、クラスタのこう着確率に依存することが分かった。粒子濃度が高い場合、拡張されたフォノンから強く局所化された励起へのクロスオーバーを明確に観測した。動的構造因子の振動数依存性についても計算を行った。低い粒子濃度において、計算結果は1本の普遍曲線で示される結果を得た。