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A. Tröster, K. Binder:
"Positive Tolman Length in a Lattice Gas with Three-Body Interactions";
Physical Review Letters, 107 (2011), 265701 - 265701-5.

We present a new method to determine the curvature dependence of the interface tension between
coexisting phases in a finite volume from free energies obtained by Monte Carlo simulations. For the
example of a lattice gas on a 3D fcc lattice with nearest neighbor three-body interactions, we demonstrate
how to calculate the equimolar radius Re as well as the radius Rs of the surface of tension and thus the
Tolman length delta(Rs)=Re-Rs. Within the physically relevant range of radii, delta(Rs) shows a pronounced
Rs dependence, such that the simple Tolman parametrization for the interface tension is refutable. For the
present model, extrapolation of delta(Rs) to large Rs by various methods clearly indicates a positive limiting
value.

Wir präsentieren eine neue Methode, um die Krümmungsabhängigkeit der Grenzflächenspannung zwischen
koexistierenden Phasen in einem endlichen Volumen aus mit durch Monte Carlo Simulationen bestimmten
freien Energien zu berechnen. Am Beispiel eines Gittergasmodells auf einem 3D-fcc Gitter mit Drei-Spin
Nächster-Nachbar-Wechselwirkung demionstrieren wir die Berechnung des äquimolaren Radius Re sowie des Radius Rs der
sog. surface of tension, und damit der Tolman Länge delta (Rs) = Re-Rs. Innerhalb der physikalisch relevanten
Bereichs von Radien zeigt delta (Rs) eine ausgeprägte Rs-Abhängigkeit, so dass die einfache Tolman-Parametrisierung
der Grenzflächenspannung nicht zutreffend ist. Für das vorliegende Modell liefert eine numerische Extrapolation von
delta (Rs) auf unendlichen Radius Rs mit verschiedene Verfahren einen deutlich positiven Grenzwert.

Tolman length, interface tension, Monte Carlo, Ising model

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.265701