薄晶片变形与缺陷的介观尺度建模

我们提出了一种针对具有晶体序的薄而柔韧的片层中变形与缺陷的介观描述，探讨了面内弹性、面外变形以及位错形核与运动之间的相互作用。我们的方法基于相场晶体（PFC）模型，该模型在扩散时间尺度上描述晶体中的微观原子密度，自然地编码了弹性与塑性效应。在其振幅展开（APFC）中，实现了对晶体力学性质的粗粒化描述。我们以方便的高度函数形式引入了表面 PFC 与表面 APFC 模型，将法向变形编码其中。该框架被证明与应变诱导屈曲、变形表面上的缺陷形核以及位错附近面外弛豫的经典方面一致。特别地，我们通过考察单轴压缩下屈曲的连续极限，以及来自微观模型的缺陷处变形与缺陷排布的证据，对数值模拟结果进行了基准测试与讨论，展示了所提框架的跨尺度桥接能力。通过考察位错偶极子湮灭及含多位错系统中晶格畸变与面外变形的相互作用，也阐明了相关结果。借助此处提出的新公式及其与既有方法的评估，我们展望了其在可变形表面上晶体序的多尺度研究中的应用。