团簇晶体的成核与结构生长

我们研究了指数n=4的广义指数模型中晶体团簇相的成核。由于该对势在零间距处具有有限值，在高密度下系统形成具有多重占据晶格位的团簇晶体。本文中，我们研究了在相图低温区域从过冷液体形成团簇晶体的微观机制。利用分子动力学和伞形采样，我们计算了自由能作为系统中最大晶核尺寸的函数，并将结果与经典成核理论的预测进行了比较。采用基于Voronoi剖分的键序参数来区分不同的晶体结构，我们分析了晶核的平均成分。我们发现，即使在多重占据的fcc晶体为热力学稳定相的条件下，成核为bcc团簇晶体也是强烈优先的。此外，我们研究了过冷液体和团簇晶体中的粒子迁移率。在团簇晶体中，单个粒子的运动由先前引入的用于模拟氢键动力学的简单反应-扩散模型所描述。