巨势相场模型的非平衡热力学基础
统计力学
2025-02-26 v2 材料科学
计算物理
摘要
在开发热力学一致的相场模型时，选择正确的自由能泛函至关重要。我们表明，当施加质量守恒时，巨势相场模型能够最小化 Helmholtz 自由能。尽管两个泛函在平衡时均处于最小值，但在巨势相场模型中，Helmholtz 自由能随时间单调递减，而巨势则不然。最小化巨势意味着一个不同的问题，即系统可以在每一点与其周围环境交换质量，从而导致等化学势条件，并使系统的质量守恒失效。
引用
@article{arxiv.2409.18864,
title = {Nonequilibrium thermodynamic foundation of the grand-potential phase field model},
author = {Jin Zhang and James A. Warren and Peter W. Voorhees},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18864},
year = {2025}
}