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耦合表面扩散与平均曲率运动:含双晶粒与中心孔轴的轴对称稳态

偏微分方程分析 2022-07-08 v2 数学物理 math.MP

摘要

位于基底上且彼此接触的两个晶粒的演化,可粗略地由一个模型描述:晶粒的外表面通过表面扩散演化,而晶界(即相邻晶粒间的接触面)通过平均曲率运动演化。我们考虑一个轴对称双晶粒系统,其容纳于沿对称轴带孔的惰性半无限圆柱容器内。施加的边界条件反映了 W.W. Mullins(1958)的考量。我们此处聚焦于该系统的稳态。在稳态下,外表面具有恒定且相等的平均曲率,晶界具有零平均曲率;外表面为 nodoid(节点线),晶界表面为悬链面(catenoid)。模型中的物理参数可通过两个依赖于表面自由能的角度 β\betaθc\theta_c 表示。通常,若对给定 (β,θc)(\beta, \theta_c) 值存在稳态解,则存在此类解的连续统。特别地,我们证明对任意 β(π/2,π)\beta \in (\pi/2, \pi),存在 θc=π\theta_c=\pi 的解的连续统。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.15462,
  title  = {Coupled Surface Diffusion and Mean Curvature Motion: Axisymmetric Steady States with Two Grains and a Hole},
  author = {Katrine Golubkov and Amy Novick-Cohen and Yotam Vaknin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15462},
  year   = {2022}
}

备注

28 pages, 3 figures