均相结晶的分子模拟研究

摘要

本文采用伞状抽样的Monte Carlo方法研究了简单Lennard-Jones流体的均相结晶成核机理.通过这种模拟技术,可以计算得到结晶成核所需要的自由能,并能得出该自由能值与温度和过饱和度大小的关系.同时,我们还发现过饱和度越大,临界晶核的结构越不规则,表面越不清晰.模拟的结果同经典的均相成核结晶理论(CNT)进行了系统的比较,结果表明,CNT会高估结晶的自由能势垒,但可以预测出正确的临界晶核的大小.