晶体成核、异质外延和图案形成的相场晶体建模

我们应用一种简单的动力学密度泛函理论——相场晶体（PFC）模型，来描述二维单分散胶体系统中的均匀和非均匀晶体成核，以及高度压缩铁液中的晶体成核。在讨论非均匀成核时，使用外部周期势来近似惰性晶体衬底。与二维胶体实验一致，PFC模型预测在二维过饱和液体中，晶体凝固始于均匀晶体成核，而不出现六角相。在极端过饱和度下，二维和三维中晶体成核均发生在非晶前驱相出现之后。我们证明，与基于经典成核理论的预期相反，角落并不一定是晶体成核的有利位置。最后，我们表明，通过在自由能中添加外部势项，PFC理论可用于模拟胶体图案形成实验。