Phase transitions in fluctuations and their role in two-step nucleation
Notice bibliographique
Résumé
We consider the thermodynamic behavior of local fluctuations occurring in a stable or metastable bulk phase. For a system with three or more phases, we present a simple analysis based on classical nucleation theory that predicts thermodynamic conditions at which small fluctuations resemble the phase having the lowest surface tension with the surrounding bulk phase, even if this phase does not have a lower chemical potential. We also identify the conditions at which a fluctuation may convert to a different phase as its size increases, referred to here as a "fluctuation phase transition" (FPT). We demonstrate these phenomena in simulations of a two dimensional lattice model by evaluating the free energy surface that describes the thermodynamic properties of a fluctuation as a function of its size and phase composition. We show that a FPT can occur in the fluctuations of either a stable or metastable bulk phase and that the transition is first-order. We also find that the FPT is bracketed by well-defined spinodals, which place limits on the size of fluctuations of distinct phases. Furthermore, when the FPT occurs in a metastable bulk phase, we show that the superposition of the FPT on the nucleation process results in two-step nucleation (TSN). We identify distinct regimes of TSN based on the nucleation pathway in the free energy surface and correlate these regimes to the phase diagram of the bulk system. Our results clarify the origin of TSN and elucidate a wide variety of phenomena associated with TSN, including the Ostwald step rule.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».