Введение
1 Самосогласованный подход в описании релаксационных про цессов в неупорядоченных конденсированных средах 18
1.1 Релаксационные процессы и временные корреляционные функции 18
1.2 Корреляционные функции и измеряемые величины 21
1.2.1 Неупругое рассеяние света и рентгеновских лучей 22
1.2.2 Неупругое рассеяние медленных нейтронов 24
1.2.3 Диэлектрическая спектроскопия 26
1.2.4 Коэффициенты переноса 26
1.3 Проекционные операторы и динамические корреляции 28
1.4 Рекуррентные соотношения 34
1.5 Самосогласованный подход 36
1.5.1 Конечный набор динамических переменных 39
1.5.2 Бесконечный набор динамических переменных с известными временными масштабами 40
1.6 Мера статистической памяти 43
1.7 Эффекты памяти в модельных системах 47
1.7.1 Модель Рабина 47 з
1.7.2 Долго-временные хвосты в автокорреляциях 49
1.7.3 Аномальная диффузия 50
1.8 Вычисление коэффициентов переноса. Коэффициент самодиффузии в простой жидкости 51
2 Микроскопическая теория флуктуации плотности в одноком понентых жидкостях 56
2.1 Структурные и частотные параметры 56
2.2 Микроскопические выражения динамических переменных 62
2.3 Динамика в коротко-волновой асимптотике 64
2.4 Микроскопическая динамика в области промежуточных значений волнового числа 66
2.4.1 Сокращенное описание релаксационных процессов 66
2.4.2 Динамический структурный фактор 69
2.4.3 Асимптотические особенности динамического структурного фактора и функции рассеяния 74
2.4.4 Спектральные особенности S(k, uS) и связь с гидродина микой 75
2.5 Сопоставление с теоретическими моделями 78
2.6 Сравнение с экспериментальными данными по неупругому рассеянию рентгеновских лучей 86
2.6.1 Жидкий алюминий 86
2.6.2 Жидкий натрий 90
2.6.3 Жидкий литий 93
2.7 Сравнение с экспериментальными данными по рассеянию медленных нейтронов 95
2.7.1 Жидкий рубидий 95
2.7.2 Жидкий цезий 97 2.8 Универсальность в описании микроскопической динамики жид
ких щелочных металлах 101
3 Одночастинная динамика в переохлажденных жидкостях, стеклах и коллоидных растворах 106
3.1 Динамические переменные и основные соотношения 107
3.2 Уравнения для временных автокорреляционных функций 110
3.3 Приближение взаимодействующих мод в дробно-степенном обо щении 112
3.4 Параметр неэргодичности 115
3.5 Простейшие модели 116
3.6 Соответствие с релаксацией по "критическому закону" и ре
лаксацией фон Швейдлера 118
3.7 Сравнение с результатами моделирования атомарной динамики (динамики частиц) 120
3.7.1 Металлический расплав Fe5oCr5o 120
3.7.2 Коллоидный раствор 124
3.8 Динамическая неоднородность 128
3.9 Температура геляции и динамическая неоднородность коллоидного раствора 129
4 Исследование структурных фазовых переходов методом моделирования молекулярной динамики 135
4.1 Методологические аспекты и некоторые определения 135
4.2 Подходы в определении характеристик нуклеации при моделирования молекулярной динамики 137
4.3 Метод среднего времени первого появления 141
4.3.1 Кинетика нуклеации и роста кластеров 141 4.3.2 Случай мгновенного роста зародыша. Метод СВПП в
рамках подхода Зельдовича-Френкеля 146
4.3.3 Сопоставление с подходом Ведекинда-Бартелла 150
4.4 Метод термодинамического интегрирования для вычисления барьера нуклеации и поверхностного натяжения 151
4.5 Стационарная гомогенная нуклеация капель воды 156
4.5.1 Детали моделирования и численного расчета 156
4.5.2 Параметры стационарной нуклеации 158
4.6 Нестационарная капельная нуклеация, рост капель и кинетика конденсации 166
5 Кристаллизация стекольных систем в результате внешнего сдвигового воздействия 172
5.1 Некоторые соотношения в кинетике нуклеации 174
5.2 Нуклеация при однородном сдвиге 177
5.2.1 Реализация однородного сдвига 177
5.2.2 Термодинамический вклад 178
5.2.3 Кинетический вклад 185
5.2.4 Кинетическое уравнение и скорость устойчивой нуклеации187
5.3 Сравнение с теоретическими моделями 189
5.4 Структурное упорядочение в модельном стекле под однородным сдвигом. Моделирование молекулярной динамики 190
5.4.1 Детали моделирования неравновесной молекулярной динамики при однородном сдвиге 190
5.4.2 Кластерный анализ 193
5.4.3 Механизм структурного упорядочения 195
5.4.4 Характеристики гомогенной нуклеации 198 5.5 Кристаллизация стекольных систем при неоднородном сдвиге.
Моделирование молекулярной динамики 202
5.5.1 Однокомпонентная система Леннарда-Джонса 202
5.5.2 Модельное металлическое стекло 210
Заключение 224
Литература
