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由自发解离偶极子介导的晶界迁移的多相场建模

材料科学 2021-12-08 v3

摘要

关于晶界迁移的知识是理解和最终调控多晶材料性能的先决条件。来自实验和分子动力学(MD)模拟的证据表明,解离偶极子(disconnection)的形成与运动是晶界迁移的一种机制。此处,采用基于最小耗散势原理且具非凸边界能的多相场模型,以及热生核解离偶极子对的随机模型,对晶界迁移进行建模。在该模型中,解离偶极子在弹性驱动力作用下自发出现,且其运动介导边界迁移。该效应源于以下事实:解离偶极子对的形成导致应力集中,使弹性驱动力超过阈值并驱动解离偶极子沿界面传播。该模型被用于研究单个解离偶极子对的传播/湮灭、扰动界面的弛豫,以及不同温度下的剪切耦合。结果与当前对解离偶极子的理解一致,并捕捉了热软化的效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.03708,
  title  = {Multiphase field modeling of grain boundary migration mediated by emergent disconnections},
  author = {Mahi Gokuli and Brandon Runnels},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03708},
  year   = {2021}
}