玻璃态系统中晶核生长的动力学

在本工作中，我们研究玻璃态系统中的晶核生长，主要关注该过程的早期阶段，此时生长核的尺寸仍与临界尺寸相当。基于两种结晶玻璃态系统的分子动力学模拟结果，我们评估了在对应深过冷的温度下晶核的生长规律及生长动力学参数；此处，模拟结果的统计处理在平均首达时间方法内完成。对于所考虑的系统在不同温度下的研究发现，重新标度至临界尺寸核等待时间的晶体生长规律遵循统一的依赖关系，这可以显著简化晶核成核后生长的理论描述。所评估的依赖于尺寸的生长速率表现出向稳态生长区域的转变，该转变取决于温度，并且当玻璃态系统中生长核的尺寸变为临界尺寸的两到三倍大时发生。我们建议使用约化温度标度 $\widetilde{T}$ 来考虑晶体生长速率特性的温度依赖性。因此，揭示了晶体生长速率特性（即稳态生长速率和临界尺寸核的附着速率）的标度值作为玻璃态系统约化温度 $\widetilde{T}$ 的函数遵循统一的幂律依赖关系。这一发现得到了现有模拟结果的支持；同时讨论了与玻璃态系统在接近玻璃转变温度时晶体生长速率的实验数据的对应关系。