成核过程的巨正则稳态模拟
计算物理
2015-05-14 v1
摘要
将巨正则分子动力学应用于亚稳相在旋节线附近的成核过程，其中成核几乎瞬时发生且局限于极短的时间间隔。利用McDonald [Am. J. Phys. 31: 31 (1963)]提出的麦克斯韦妖变体，所有超过指定尺寸的核都被移除。在这种稳态模拟中，成核过程在任意时间跨度内被采样，并且亚稳态的所有性质（包括成核速率）都可以以更高的精度获得。作为示例，对截断-平移Lennard-Jones流体的均匀气-液成核进行了一系列带有McDonald妖的巨正则分子动力学模拟，覆盖了整个相关温度范围。结果与正则系综中的直接非平衡分子动力学模拟一致。对于截断-平移Lennard-Jones流体的过饱和蒸气，证实了经典成核理论低估成核速率两个数量级。
引用
@article{arxiv.0911.5483,
title = {Grand canonical steady-state simulation of nucleation},
author = {Martin Horsch and Jadran Vrabec},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.5483},
year = {2015}
}