晶界的最优传输：预测迁移机制的向前模型
材料科学
2021-12-07 v1
摘要
已有假说认为，晶界（GB）迁移过程中最可能的原子重排机制是使双色图案中原子位移长度最小化的机制。本工作中，我们将 GB 迁移过程中的原子位移最小化问题重新表述为一个最优传输（OT）问题。在小原子重排势能垒的假设下，应用于 GB 迁移的驻值作用原理被简化为确定两个点集的 Wasserstein 度量。为检验最小距离假说，我们将基于正则化 OT 的向前模型所预测的最优位移图样与多种 GB 类型和温度下的分子动力学（MD）GB 迁移数据进行比较。在扭转型 GB、一般 {\Sigma}3 孪晶界以及表现剪切耦合的倾斜 GB 的 MD 数据分析背景下，讨论了最小距离假说的适用限度以及 OT 公式的有趣推论。该向前模型可用于预测任意断开模式及多种亚稳态的原子位移图样，从而便利多模态 GB 迁移数据的分析。
引用
@article{arxiv.2101.12026,
title = {Optimal transportation of grain boundaries: A forward model for predicting migration mechanisms},
author = {Ian Chesser and Elizabeth Holm and Brandon Runnels},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12026},
year = {2021}
}