二维熔化的分子动力学研究：反十二次方相互作用

本文展示了对由780个具有纯排斥r^-12对势相互作用粒子组成的系统进行二维固-液相变的分子动力学计算机模拟结果。沿T=1等温线的压力作为密度的函数具有一个带有对称环的狭窄非单调区域，表明存在弱一级熔化相变。该判定及相变位置与通过流体相和固体相自由能分析得到的结果高度吻合。在固体相中发现了平衡问题，并且还研究了含缺陷固体的熔化。对近邻多边形分析所揭示的对分布函数、角相关函数、扩散常数和缺陷结构的行为通常与一级相变机制一致。本文给出了流-固直接共存的证据。然而，结果表明流-固界面张力非常小，且在接近凝固点时流体中的相关范围迅速增大。熔化时弹性常数的行为与Halperin-Nelson熔化准则相当吻合。