Crystallization of Lennard-Jones nanodroplets: From near melting to deeply supercooled
Notice bibliographique
Résumé
We carry out molecular dynamics (MD) and Monte Carlo (MC) simulations to characterize nucleation in liquid clusters of 600 Lennard-Jones particles over a broad range of temperatures. We use the formalism of mean first-passage times to determine the rate and find that Classical Nucleation Theory (CNT) predicts the rate quite well, even when employing simple modelling of crystallite shape, chemical potential, surface tension, and particle attachment rate, down to the temperature where the droplet loses metastability and crystallization proceeds through growth-limited nucleation in an unequilibrated liquid. Below this crossover temperature, the nucleation rate is still predicted when MC simulations are used to directly calculate quantities required by CNT. Discrepancy in critical embryo sizes obtained from MD and MC arises when twinned structures with five-fold symmetry provide a competing free energy pathway out of the critical region. We find that crystallization begins with hcp-fcc stacked precritical nuclei and differentiation to various end structures occurs when these embryos become critical. We confirm that using the largest embryo in the system as a reaction coordinate is useful in determining the onset of growth-limited nucleation and show that it gives the same free energy barriers as the full cluster size distribution once the proper reference state is identified. We find that the bulk melting temperature controls the rate, even though the solid-liquid coexistence temperature for the droplet is significantly lower. The value of surface tension that renders close agreement between CNT and direct rate determination is significantly lower than what is expected for the bulk system.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».