涨落中的相变及其在两步成核中的作用
统计力学
2019-06-03 v1 软凝聚态物质
摘要
我们考虑稳定或亚稳态体相中出现的局域涨落的热力学行为。对于具有三个或更多相的系统，基于经典成核理论的简单分析预测，无论各相的相对化学势如何，小涨落总是类似于与周围体相具有最低表面张力的相。我们还确定了涨落在尺寸增大时可能转变为不同相的条件，此处称为“涨落相变”(FPT)。我们通过在二维晶格模型模拟中评估描述涨落作为尺寸和相组成函数的热力学性质的自由能面，证明了这些现象。我们表明 FPT 可发生在稳定或亚稳态体相的涨落中，且该相变为一级相变。我们还发现 FPT 受到明确定义的自旋线的限制，这些自旋线限制了不同相涨落的尺寸。此外，当 FPT 发生在亚稳态体相中时，我们表明 FPT 在成核过程中的叠加导致两步成核(TSN)。我们基于自由能面中的成核路径确定了 TSN 的不同区域，并将这些区域与体相系统的相图相关联。我们的结果阐明了 TSN 的起源，并阐明了与 TSN 相关的多种现象，包括奥斯特瓦尔德阶序规则。
引用
@article{arxiv.1809.01783,
title = {Phase transitions in fluctuations and their role in two-step nucleation},
author = {Daniella James and Seamus Beairsto and Carmen Hartt and Oleksandr Zavalov and Ivan Saika-Voivod and Richard K. Bowles and Peter H. Poole},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.01783},
year = {2019}
}
备注
35 pages, 12 figures