隐藏于流体中的硬球晶体多晶型选择机制

成核在晶体诞生中起着关键作用，并与蛋白质结晶、云中冰形成等众多现象相关。尽管已有大量实验与理论研究，成核过程的许多方面（如早期阶段的多晶型选择机制）仍远未被理解。在此，我们表明，在硬球晶体核中，模拟与实验所观察到的面心立方（fcc）类环境中的粒子相对于六方密堆（hcp）类环境中粒子的过剩，可由流体相中的高阶结构解释。我们通过模拟与实验表明，在亚稳流体相中，已知抑制晶体成核的五重对称团簇——五角双锥（PBs）——会转变为另一种团簇——连体十二面体（SDs）。由于其几何特征，这些团簇在五重对称流体与fcc晶体之间架起桥梁，从而相对于hcp晶体降低了其界面自由能，并为多晶型选择机制提供了新见解。