شبیه سازی دینامیک مولکولی گذار فاز مایع به جامد سیال لنارد- جونز در نانوشکاف

این مقاله به مطالعه گذار فاز مایع به جامد یک سیال لنادر- جونز (6-12) در داخل یک نانوشکاف پرداخته است. برای شکاف از دو دیواره بدون ساختار که ذرات سیستم بین آندو محدود شده اند استفاده کرده ایم. برهمکنش بین دیواره و ذرات بصورت پتانسیل لنادر- جونز (3-9) در نظر گرفته شدهاست. در ناحیه همزیستی و هنگامیکه سیستم در داخل شکاف سرد میشود، شروع به گذار فاز از حالت مایع به جامد میکند و ابتدا تشکیل لایه های بلوری در دوبعد و به موازات دیواره ها در داخل آن قابل مشاهده میباشد. به منظور مطالعه ماهیت گذار فاز بلورشدگی در داخل نانوشکاف، ما آنالیز دقیقی با استفاده از پارامتر نظم مناسب در داخل لایه ها استفاده کرده ایم. نتایج این تجزیه و تحلیل نشان داد که در گذار فاز رخ داده، هیچگونه نظم هشتگانه که نشان دهد فرایند جامدشدن شامل یک گذار فاز دوبعدی در داخل لایه و بر اساس نظریه کوسترلیتز- تاولس (Kosterlitz-Thouless) باشد، نیست. همچنین بررسیهای بعدی نشان داد که ذرات میتوانند حین گذار فاز به راحتی بین لایه ها حرکت کنند و این مشابه فرایند انجماد یک سیستم توده و سه بعدی است. این نتیجه در توافق با پسماندی که ما در منحنی های گرما- سرمای گذار فاز مشاهده کردیم است که نشان میدهد فرایند بلورشدگی یک سیال لنارد- جونز، یک فرایند فعال می باشد و بوسیله هسته زایی رخ میدهد.