Kinetics of First-Order Phase Transitions in Condensed Systems
Universitätsplatz 3, O-2500 Rostock, FRG.
Abstract
enThe kinetics of first-order phase transitions – nucleation, independent cluster growth, and Ostwald ripening – in condensed systems is analysed based on the numerical solution of a Fokker-Planck equation for the cluster size distribution function. Particular attention is directed to the investigation of the transition period between independent growth and Ostwald ripening. An unexpected temporary slowing down of the growth rate of the mean cluster size is observed in this region and the parameter range for its occurrence is calculated. Moreover, a new analytic expression for the time evolution of the mean cluster radius for the period of nucleation and independent growth is developed. It is in good agreement with the numerical results.
Abstract
deDie Kinetik von thermodynamischen Phasenübergängen 1. Art – Keimbildung, unabhängiges Clusterwachstum und Ostwaldreifung – wird analysiert basierend auf der numerischen Lösung einer Fokker-Planck-Gleichung für die Clustergrößenverteilungsfunktion. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei auf die Übergangsperiode zwischen unabhängigem Wachstum und Ostwaldreifung gerichtet. Eine unerwartete Verlangsamung des Wachstums wird hier beobachtet und Abschätzungen für das Parametergebiet, für das ein derartiges Verhalten auftritt, werden vorgenommen. Zusätzlich wird eine analytische Beschreibung für die zeitliche Entwicklung des mittleren Clusterradius für die Phase von simultaner Keimbildung und unabhängigem Wachstum der Cluster vorgeschlagen. Die erhaltene Gleichung ist in guter Übereinstimmung mit den numerischen Ergebnissen.
