相场晶体模型振幅展开的高效数值框架
计算物理
2019-04-25 v2 材料科学
数值分析
摘要
多晶材料的研究需要能够进行多尺度探究的理论与计算技术。相场晶体模型（APFC）的振幅展开通过关注在大于原子间距的长度尺度上变化的连续场，从而在扩散时间尺度上描述晶格性质。因此，它允许模拟大系统同时保留晶格的细节。受该方法应用的推动，我们在此提出一种求解其方程的高效数值框架。特别地，我们考虑利用有限元法的实空间方法。为改善线性求解器的收敛性，开发了一种优化预条件子。此外，采用了一种基于多晶局部旋转的网格自适应准则。这带来了前所未有的模拟大型三维系统的能力，包括多晶材料微观结构及其位错网络的动力学描述。
引用
@article{arxiv.1902.09761,
title = {An efficient numerical framework for the amplitude expansion of the phase-field crystal model},
author = {Simon Praetorius and Marco Salvalaglio and Axel Voigt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09761},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 7 figures