一种分析非稳态成核与整体转变动力学的方法：以水为例

我们提出了一种统计方法，作为平均首达时间概念的直接扩展，用于分析相变的分子动力学模拟数据。根据该方法，应提取首次 ($i=1$) 以及后续 ($i=2, 3, 4, \ldots$) 成核事件的平均首达时间轨迹，从而能够计算随时间变化的成核率、序参量的临界值（临界尺寸）、成核事件的等待时间以及晶核的生长规律——即表征整体转变动力学通常所需的所有项。该方法的应用不受特定热力学区域的限制；且成核率参数是根据其基本定义提取的。该方法不同于 Wedekind-Bartell 方案及其修正版 [A.V. Mokshin, B.N. Galimzyanov, J. Phys. Chem. B {\bf 116}, 11959 (2012)]，后者仅评估第一个（最大）晶核的通过时间，且只能获得首次成核事件的平均等待时间，而非真实的稳态成核时间尺度。我们通过将该方法应用于分析不同温度下水的气 - 液转变动力学，展示了其有效性。基于粗粒化分子动力学模拟数据，计算了成核率/时间特征以及液滴生长参数。