基于非局部取向场的相场模型用于异向性和倾斜性相关的晶界
材料科学
2026-02-09 v4 计算物理
摘要
我们提出了一种将晶界（GB）各向异性引入相场建模的方法，通过将标准偏微分方程公式扩展为包含取向场非局部函数的形式。无论模拟中晶粒数量如何，模型均使用单个取向场，并通过在晶界附近优化位置的取样来获取晶界误差和倾斜信息。该形式化方法简洁且精确地调节GB能量各向异性，减少了大量的拟合程序。该函数包含显式的GB各向异性函数，用于控制GB能随误差和倾斜变化。模型通过再现线性晶粒生长速率、具有不同误差和各向异性系数的Wulff形状，以及三线平衡夹角来进行验证。多晶体模拟展示了晶粒生长、合并、三线行为以及各向异性对晶粒形貌的影响。
引用
@article{arxiv.2508.01688,
title = {A Nonlocal Orientation Field Phase-Field Model for Misorientation- and Inclination- Dependent Grain Boundaries},
author = {Xiao Han and Axel van de Walle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01688},
year = {2026}
}