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晶体成核和生长动力学,是晶体研究中的基础和核心课题。由于技术上的困难,原子层次上的实验观测一直是晶体研究中的难点。这也使得我们目前对晶体成核和生长动力学过程的了解依然存在很多欠缺。计算机技术的发展,推动了计算机模拟在自然科学研究中的应用。但计算机模拟无法模拟和实验体系相当的大粒子数体系,只能模拟有限粒子数的小体系;而且能够模拟的物理过程的时间尺度也十分有限。溶液中的胶体颗粒具有真实的热力学温度,可形成类似原子体系的液态、晶体、玻璃等物理态,并可发生各种相变过程。因此,胶体粒子可以作为“大原子”来模拟研究原子体系中难以直接观测的物理过程。相比之下,胶体粒子要大的多,其热运动也比原子慢很多,可以直接通过光学显微镜观察;甚至对于原子系统中难以看到的三维固体、液体的内部也可在胶体系统中实现三维成像。通过图像处理得到的粒子实时运动轨迹,可用来进行各种定量测量。在过去的几十年中,作为实验模拟体系,胶体体系被成功应用于各种物理相变的研究。本报告将介绍包括我们自己工作在内的近期利用胶体体系研究晶体成核、晶体生长、缺陷运动等取得的最新研究成果。