一种评估一阶相变系统中临界晶核与表面张力的新方法
统计力学
2008-01-03 v2
摘要
我们提出一种计算一阶相变系统中临界晶核尺寸与表面张力数值的新方法。该方法基于经典成核理论,核心思路是研究嵌入在冻结亚稳态环境中的给定半径球体的热力学行为。冻结构型在自由球体表面产生一个钉扎场(pinning field)。只要球体尺寸小于临界晶核,该钉扎场便迫使球体停留在亚稳相。我们在两个一阶相变系统(均为二维晶格系统)中测试了该方法:第一个系统中调控相变的参数为磁场,第二个系统中调控参数为温度。两种情形下结果均令人满意。与已有技术不同,我们的方法在计算表面张力时无需取无穷大体积极限,因此即便使用相对较小的系统也能给出可靠的估计值。然而,该方法不能用于临界点处或临界点附近(即共存线上),因为此时临界晶核尺寸趋于无穷大。
引用
@article{arxiv.0706.1519,
title = {A novel method for evaluating the critical nucleus and the surface tension in systems with first order phase transition},
author = {Chiara Cammarota and Andrea Cavagna},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.1519},
year = {2008}
}
备注
12 pages, 15 figures