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Prestipino, Santi; Laio, Alessandro; Tosatti, Erio (2013)
A fingerprint of surface-tension anisotropy in the free-energy cost of nucleation
in The Journal of chemical physics
"^^rdf:HTML ; pubblicazioni:autori "Prestipino, Santi; Laio, Alessandro; Tosatti, Erio"^^xsd:string ; pubblicazioni:numeroVolume "138"^^xsd:string . @prefix ns10: . prodotto:ID318256 pubblicazioni:rivista ns10:ID289195 ; pubblicazioni:pagineTotali "17"^^xsd:string ; pubblicazioni:numeroFascicolo "6"^^xsd:string ; skos:note "ISI Web of Science (WOS)"^^xsd:string ; pubblicazioni:affiliazioni "University of Messina; International School for Advanced Studies; CNR IOM; Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics"^^xsd:string ; pubblicazioni:titolo "A fingerprint of surface-tension anisotropy in the free-energy cost of nucleation"^^xsd:string ; prodottidellaricerca:abstract "We focus on the Gibbs free energy Delta G for nucleating a droplet of the stable phase (e.g., solid) inside the metastable parent phase (e.g., liquid), close to the first-order transition temperature. This quantity is central to the theory of homogeneous nucleation, since it superintends the nucleation rate. We recently introduced a field theory describing the dependence of Delta G on the droplet volume V, taking into account besides the microscopic fuzziness of the droplet-parent interface, also small fluctuations around the spherical shape whose effect, assuming isotropy, was found to be a characteristic logarithmic term. Here we extend this theory, introducing the effect of anisotropy in the surface tension, and show that in the limit of strong anisotropy Delta G(V) once more develops a term logarithmic on V, now with a prefactor of opposite sign with respect to the isotropic case. Based on this result, we argue that the geometrical shape that large solid nuclei mostly prefer could be inferred from the prefactor of the logarithmic term in the droplet free energy, as determined from the optimization of its near-coexistence profile. (C) 2013 American Institute of Physics. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4790635]" ; prodottidellaricerca:prodottoDi modulo:ID8003 , modulo:ID8004 ; pubblicazioni:autoreCNR unitaDiPersonaleEsterno:ID17454 , unitaDiPersonaleEsterno:ID17345 . ns10:ID289195 pubblicazioni:rivistaDi prodotto:ID318256 .