昂萨格变分原理在基底上实心环岛动力学中的应用

在本文中,我们考虑平坦刚性基底上实心环岛由毛细作用驱动的演化,其中质量输运由表面扩散控制。该问题代表了薄膜在基底上固态去润湿所涉及的几何复杂性。我们应用昂萨格(Onsager)变分原理,发展一种描述表面扩散控制问题的通用方法。基于此途径,我们推导出一个简单的降阶模型,并获得岛收缩速率的解析表达式,进而通过基于完整尖锐界面模型的数值模拟验证了该预测。我们发现岛收缩速率正比于材料常数 $B$ 与表面能密度 $\gamma_0$,并反比于岛体积 $V_0$。该方法可作为模拟界面扩散控制形貌演化的通用工具。