广义等温等压系综-分子动力学模拟全原子水的气液共存形貌

发布时间：2017-12-06 13:18

  本文关键词：广义等温等压系综-分子动力学模拟全原子水的气液共存形貌

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【摘要】：探测相变过程中瞬时共存相的形貌等特征对理解其微观机制十分重要.本文应用广义等温等压系综-分子动力学模拟方法,研究全原子水模型的气液两相平衡及相变的中间过程.研究发现,此广义系综方法能够通过持续降温,连续地历经从气态、气液共存到液态的整个相变过程,通过持续升温历经其相反过程,而不会发生标准正则系综中的过饱和热滞现象.该方法不需要使用副本交换等增强抽样方法,因此可以用于较大体系的研究,多个独立的模拟即能获得整个气态液态区的平衡性质及共存相特征.本文还提出了计算气液共存界面面积的新方法,给出了水的气液共存界面形状随温度、压强的变化规律.结果表明,低压时水的气液共存界面因其较大的表面张力而接近球面,符合经典成核理论的描述,但随着压强升高接近其临界压强时,气态和液态的差别减小,界面的表面张力变小,界面形状变为无规则的枝杈结构,表现为二阶相变特征.
【作者单位】： 中国科学院大学物理科学学院;中国科学院计算机网络信息中心;Center
【基金】：国家自然科学基金(批准号:11574310)资助的课题~~
【分类号】：O552.6
【正文快照】： 1引言气液相变是自然界中非常普遍的现象,在人类的生活生产中扮演着重要角色,然而人们对相变的微观机制并没有完全理解.描述相变过程的一般理论是经典成核理论(CNT)[1-3].CNT认为相变的发生受成核过程支配,即形成一个具有一定大小的、球形的新相的核,称为临界核,然后这个临界，

本文编号：1258730