将表面扩散引入水蒸气冰晶生长的元胞自动机模型
材料科学
2015-09-30 v1
摘要
我们描述了一个小面晶体生长的数值模型，该模型采用元胞自动机方法，除了晶体周围介质中的体扩散外，还结合了小面上的吸附分子扩散。该模型旨在研究水蒸气中冰晶的扩散限制生长，其中体扩散与强各向异性分子附着动力学的结合产生了复杂的小面结构。我们将本模型限制为具有相对简单生长形态的柱对称晶体生长，因为这足以在理论模型与冰生长实验之间进行定量比较。总体而言，该数值模型在广泛条件下以合理的保真度再现了冰的生长行为，尽管存在一些局限性。该模型可容易地适用于其他材料系统，且当强各向异性表面附着动力学导致小面生长形态时，元胞自动机技术似乎非常适合用于研究晶体生长动力学。
引用
@article{arxiv.1509.08543,
title = {Incorporating Surface Diffusion into a Cellular Automata Model of Ice Growth from Water Vapor},
author = {Kenneth G. Libbrecht},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08543},
year = {2015}
}