Nucleation of crystals from their liquid phase

Sébastien Balibar; Frédéric Caupin

doi:10.1016/j.crhy.2006.10.024

Nucleation of crystals from their liquid phase
[Nucléation des cristaux à partir de leur phase liquide]

Sébastien Balibar ¹ ; Frédéric Caupin ¹

¹ Laboratoire de Physique Statistique de l'Ecole Normale Supérieure associé aux Universités Paris 6 et Paris 7 et au CNRS, 24, rue Lhomond, 75231 Paris cedex 05, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 9-10, pp. 988-999.

Résumé
Abstract

Un liquide peut être surfondu en-dessous de la température d'équilibre $T_{m}$ avec sa phase solide ou comprimé au-dessus de la pression d'équilibre $P_{m}$ correspondante. De nombreux auteurs relient le degré de surfusion (ou de surpression) maximal d'un liquide à une valeur de la tension interfaciale liquide–solide en utilisant la théorie standard de la nucléation. Le but principal de cette revue est d'examiner dans quelle mesure cette relation est justifiée. Nous passons en revue différents arguments généraux et considérons principalement deux exemples : l'hélium liquide qui est pur et simple donc un système modèle, et l'eau qui est un liquide complexe mais omniprésent.

Liquids can be supercooled below their melting temperature $T_{m}$ or pressurized above their melting pressure $P_{m}$ . Many authors relate the maximum degree of supercooling—or overpressurization—to a value of the liquid–solid interfacial tension by using the standard theory of nucleation. The main goal of this review is to examine whether this relation is justified or not. We consider general arguments and two main examples: liquid helium which is simple and pure, consequently a model system, and liquid water which is complex but ubiquitous.

Publié le : 2006-11-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2006.10.024

Mots clés : Nucleation, Metastability, Crystals, Liquid

Affiliations des auteurs :

Sébastien Balibar ¹ ; Frédéric Caupin ¹

¹ Laboratoire de Physique Statistique de l'Ecole Normale Supérieure associé aux Universités Paris 6 et Paris 7 et au CNRS, 24, rue Lhomond, 75231 Paris cedex 05, France

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Sébastien Balibar; Frédéric Caupin. Nucleation of crystals from their liquid phase. Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 9-10, pp. 988-999. doi : 10.1016/j.crhy.2006.10.024. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2006.10.024/

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