腐蚀与钝化过程中界面生长动力学的交叉行为

我们使用标度论证和模拟研究了一个金属表面与溶液接触时的腐蚀和钝化模型。钝化层是多孔的，因此金属表面与溶液接触。产物的体积过量可能抑制溶液进入金属表面，但随后通过扩散机制恢复。与溶液或多孔层接触的金属位点可以以速率p钝化，体积过量以速率D扩散。在短时间内，腐蚀前沿随时间线性增长，但在约$t_c \sim D/p^2$的交叉时间后，生长速度呈$t^{-1/2}$下降，此时平均前沿高度约为$h_c \sim D/p$。我们提出了$h/h_c$与$t/t_c$之间的普适标度关系，并通过在方格上$0.00005 \le p \le 0.5$的模拟得到证实。腐蚀前沿的粗糙度在$t_c$处表现出从Kardar-Parisi-Zhang标度到Laplacian生长（扩散限制侵蚀 - DLE）的交叉。粗糙度标度的振幅通过先前应用于其他竞争生长模型的同类论证获得。模拟结果证实了其有效性。由于所提出的模型捕捉了不同腐蚀过程的基本要素，我们也期望这些普适特征出现在真实系统中。