冰成核的经典成核理论：热力学参数的二阶修正

准确估算成核速率对于冰成核及促冰/抗冻策略的研究至关重要。在经典成核理论（CNT）框架内，冰成核速率的估算对热力学参数非常敏感，例如水与冰之间的化学势差 $\Delta \mu$ 以及冰-水界面自由能 $\gamma$。然而，即便至今日，这些热力学参数的估算仍存在诸多矛盾与近似，给冰成核速率的估算带来了很大的不确定性。本文从基本概念出发，针对一般固-液结晶体系，将吉布斯-汤姆逊（GT）方程展开至二阶，并结合分子动力学（MD）模拟，推导了 $\Delta \mu$、$\gamma$ 及成核势垒 $\Delta G$ 的二阶解析公式。这些公式很好地描述了这些热力学参数对温度的依赖关系。我们的结果可为估算 $\Delta \mu$、$\gamma$ 和 $\Delta G$ 提供一种方法。