缺陷过饱和环境中空洞演化的定量相场模型：缺陷反应不对称性的新颖引入
摘要
在核反应堆等能量粒子辐照下，晶体材料中会形成空洞。理解空洞形核与长大的潜在机制至关重要，因为这会导致金属材料的尺寸不稳定性。过去二十年间，研究者采用相场方法来研究辐照下的空洞演化现象。该方法利用扩散界面来模拟空洞与基体之间的边界。然而，现有模型均不具备定量性质。本文基于 KKS 形式体系，引入了一种热力学一致、定量的扩散界面模型来描述辐照下的空洞演化。该模型在空洞演化描述中同时考虑了空位与自间隙原子。我们模型的独特之处在于相场变量运动方程中存在两个迁移率参数。这两个迁移率参数将空位与自间隙原子相互作用的驱动力与界面运动相联系，类似于位错通过攀移与滑移过程的运动。相场模型与尖锐界面理论的渐近匹配，依据尖锐界面模型中的材料参数确定了这两个迁移率参数。控制相场变量中双势阱函数高度的 Landau 系数，以及相场变量的梯度系数，依据边界的界面能与界面宽度确定。模型中所有参数均按材料参数确定，由此我们得到了一种新的空洞演化相场模型。简单的测试用例将展示不同缺陷过饱和度下的空洞演化，以验证我们的新相场模型。
引用
@article{arxiv.2307.15626,
title = {A quantitative phase-field model for void evolution in defect supersaturated environments: a novel introduction of defect reaction asymmetry},
author = {Sreekar Rayaprolu and Kyle Starkey and Anter El-Azab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15626},
year = {2024}
}
备注
We have developed a much better version of this work. The derivation of the phase-field model in the arxiv version is incorrect. Also, we did not expand on the different contributions to the heat flux. Moreover, we have now developed a new numerical strategy to solve the equations using the KKS model. So, for the aforementioned reasons, we request the arxiv to withdraw this article