Введение
1 Метод моделирования молекулярной динамики 12
1.1 Вводные замечания 12
1.2 Моделирование равновесной молекулярной динамики 14
1.3 Реализация термостатирования и баростатирования 21
1.4 Неравновесная молекулярная динамика 26
1.5 Потенциалы межчастичного взаимодействия 30
1.6 Эффективные потенциалы. Методы параметризации 36
1.7 Монте-Карло моделирование 40
1.8 Выводы 42
2 Расчет параметров и характеристик фазовых переходов на основе результатов моделирования молекулярной динамики 44
2.1 Введение 44
2.2 Кластерный и структурный анализ на основе конфигурационных данных 45
2.2.1 Многогранники Вороного 46
2.2.2 Симплексы Делоне 48
2.2.3 Параметры порядка 51
2.2.4 Характеризация формы структурных образований 54
2.3 Методы определения характеристик нуклеации 55
2.3.1 Скорость стационарного зародышеобразования
2.3.2 Скорость пристегивания частиц к зародышу 58
2.3.3 Расчет времени задержки нуклеации и времени индукции 60
2.4 Анализ среднего времени первого появления зародыша новой фазы 62
2.5 Термодинамическое интегрирование в оценке свободной энергии 66
2.6 Термодинамическое интегрирование в оценке поверхностного натяжения 70
2.7 Структурные характеристики 72
2.8 Трехчастичный структурный анализ 75
2.9 Динамика трехчастичных корреляций 82
2.10Выводы 86
3 Кристаллическая нуклеация в модельных переохлажденных жидкостях и стеклах 88
3.1 Введение 88
3.2 Приведенная температурная шкала 90
3.3 Моделирование молекулярной динамики кристаллизации модельных стекол 94
3.4 Процессы структурного упорядочения и СВПП-анализ 99
3.5 Характеристики кристаллической нуклеации 103
3.6 Кинетические аспекты нуклеации 108
3.7 Выводы 112
4 Кристаллическая нуклеация в модельных системах в условиях устойчивого неравновесия. Сдвиг Куэтта 114
4.1 Вводные замечания 114
4.2 Моделирование молекулярной динамики кристаллизации стекол под сдвигом Куэтта 115
4.2.1 Детали моделирования молекулярной динамики 115
4.2.2 Результаты кластерного анализа 116
4.3 Механизмы структурного упорядочения 121
4.4 Внутреннее давление в аморфной системе под однородным сдвигом 124
4.5 Термодинамические и кинетические характеристики аморфной системы под однородным сдвигом 127
4.6 Выводы 132
5 Молекулярно-динамические расчеты конденсации паров воды 134
5.1 Введение 134
5.2 Детали моделирования капельной нуклеации паров воды 136
5.3 Расчет характеристик капельной нуклеации воды 138
5.4 Расчет поверхностных характеристик капель 144
5.5 Скорость нестационарной капельной нуклеации 146
5.6 Кинетические характеристики нуклеации и роста капель 148
5.6.1 Законы роста капель 148
5.6.2 Кинетика конденсации паров воды 149
5.7 Выводы 152
Заключение 154
Приложение 156
Список литературы
