Nucleación de sólidos cristalinos por simulación

Abstract

La nucleación es el proceso por el cual se forma un núcleo de una fase estable en el seno de una fase metaestable. Para que este evento suceda el sistema debe superar una barrera de energía libre.Ese es el motivo por el cual muchos líquidos puros pueden mantenerse subenfriados durante mucho tiempo, hasta que aparece un núcleo crítico que provoca que todo el sistema cristalice.En esta tesis se ha estudiado como a partir de líquidos puros subenfriados se forman los núcleos que dan origen a la transformación del sistema en el sólido cristalino de la fase estable.Estudiar la nucleación a nivel experimental es muy complicado debido a que los núcleos que se forman son muy pequeños (del orden de nanometros) y tienen un período de vida muy breve (del orden de nanosegundos).Por ese motivo, la simulación molecular puede ser muy adecuada para estudiar este fenómeno ya que puede proporcionar una visión microscópica del proceso y enseñarnos a nivel molecular como se forman los núcleos que originan el cambio de fase.Pero debido al largo tiempo que puede llevar observar la formación de un núcleo de manera espontánea en simulación,es necesario recurrir a técnicas especiales para observarla..