过冷液体中的凝固前沿：快速前沿如何导致无序玻璃态固体

我们确定了在系统被淬火进入相图的结晶区域后，结晶（或更一般地，凝固）前沿向均匀液相推进时的速度。我们通过假设系统的动力学密度泛函理论模型并应用边缘稳定性判据来计算前沿速度。我们的结果同样适用于凝固的相场晶体（PFC）模型。随着凝固前沿向不稳定液相推进，推进前沿后方的密度分布产生密度调制，且这些调制的波长是一个动力学选择的量。对于浅淬火，所选波长恰好为结晶相的波长，因此形成有序良好的晶态。然而，当系统被深淬火时，我们发现该波长可能与晶体的波长有很大差异，使得凝固前沿自然地在系统中引入无序。系统随后必须经历显著的重排和老化，才能形成对应于自由能最小值的规则且有序良好的晶体。当前沿从随机初始条件发展时，会引入额外的无序。我们用从 PFC 获得的结果说明了这些发现。