Введение
Глава 1 Состояние проблемы: теория, эксперимент, моделирование 11
1.1. Плоская межфазная граница кристалл-жидкость 11
1.1.1. Поверхностное натяжение 11
1.1.2. Фундаментальные уравнения для плоской поверхности 13
1.2. Теория гомогенного зародышеобразования 14
1.2.1. Термодинамика зародышеобразования 14
1.2.2. Кинетика зародышеобразования
1.3. Экспериментальные исследования спонтанной кристаллизации переохлажденных жидкостей 22
1.4. Молекулярно-динамическое моделирование кристаллизации 25
Глава 2 Модель и методы исследования 30
2.1. Леннард-джонсовская модель вещества 30
2.2. Метод разделяющего потенциала 34
2.3. Метод среднего времени жизни 38
2.4. Метод среднего времени первого перехода 39
2.5. Метод поиска кристаллических структур в жидкости 41
Глава 3 Поверхностная свободная энергия кристалл-жидкость плоской межфазной границы: классический потенциал Леннард-Джонса 43
3.1. Поверхностная свободная энергия в тройной точке 43
3.1.1. Детали моделирования 43
3.1.2. Результаты молекулярно-динамического расчета 45
3.2. Температурная зависимость поверхностной свободной энергии на линии плавления 47
3.2.1. Детали моделирования 47
3.2.2. Результаты молекулярно-динамического расчета
3.3. Термодинамические соотношения 55
3.4. Поверхностная свободная энергия вблизи конечной точки линии плавления 58
3.5. Основные результаты и выводы к главе 3 62
Глава 4 Молекулярно-динамическое моделирование кристаллизации переохлажденной жидкости: классический потенциал Леннард-Джонса 63
4.1. Барическая зависимость частоты зародышеобразования 63
4.1.1. Детали моделирования 63
4.1.2. Результаты молекулярно-динамического расчета 65
4.2. Размер критического зародыша, фактор Зельдовича и коэффициент диффузии зародышей 74
4.2.1. Детали моделирования 74
4.2.2. Результаты молекулярно-динамического расчета
4.3. Сопоставление данных молекулярно-динамического моделирования и теории гомогенного зародышеобразования 77
4.4. Сопоставление результатов с литературными данными 82
4.5. Основные результаты и выводы к главе 4 83
Глава 5 Молекулярно-динамическое моделирование кристаллизации переохлажденной жидкости: модифицированный потенциал Леннард-Джонса 85
5.1. Детали моделирования 85
5.2. Барическая зависимость частоты зародышеобразования 86
5.3. Температурная зависимость частоты зародышеобразования 91
5.4. Основные результаты и выводы к главе 5 97
Заключение 99
Список литературы
