FRESC：从稳定簇重建自由能（FRESC）：一种评估核结晶势垒的新方法
统计力学
2026-03-13 v1
摘要
我们提出一种评估核结晶最重要量的模拟技术：核结晶势垒，即临界簇形成的自由能。该方法基于通过在 NVT ensemble 中对小簇进行稳定化模拟，并利用小系统热力学将该稳定簇的性质转换为临界簇形成的 Gibbs 自由能。我们以 Lennard-Jones 截断偏移流体为例演示了这一方法，显示与以前的 Umbrella Sampling 模拟高度吻合。该方法易于实现，计算上不昂贵，只需少量粒子数量即可达到临界簇大小，不依赖于经典核结晶理论，也不需要任何簇定义或反应坐标。所有这些优势都为在无法轻用当前技术模拟的复杂分子（如大气、化学或制药领域的分子）进行核结晶模拟开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2510.25565,
title = {Free-energy REconstruction from Stable Clusters (FRESC): A new method to evaluate nucleation barriers from simulation},
author = {Adrian Llamas-Jaramillo and Ivan Latella and David Reguera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25565},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 9 figures