成核和多晶图案形成的相场理论
软凝聚态物质
2007-05-23 v1
摘要
我们回顾了我们最近使用相场理论对晶体成核和多晶生长的建模。首先,我们考虑了相场理论在描述硬球流体模型中晶体成核方面的适用性。结果表明,当模型参数通过独立的分子动力学计算确定时,相场理论能够准确预测该液体的成核势垒高度。然后,我们讨论了多晶凝固及其相关晶体图案形成在相对较长时间尺度上的各个方面。这个后期生长阶段,分子动力学无法触及,涉及在生长前沿成核以产生新的晶粒,以及初级成核的影响。最后,我们考虑了极端多晶生长的极限,其中由于大量晶粒形成导致的无序效应在长时间内导致各向同性的生长图案,即球晶形成。我们的球晶生长模型展示了在固定的晶粒取向差下的分支,这是通过在取向自由能中包含一个亚稳态最小值来实现的。我们证明了只需改变几个模型参数,就可以恢复各种各样的球晶图案。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0703676,
title = {Phase Field Theory of Nucleation and Polycrystalline Pattern Formation},
author = {L. Granasy and T. Pusztai and T. Borzsonyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0703676},
year = {2007}
}
备注
48 pages, 42 figures,, Review article, the final version appeared in Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology Edited by Michael Rieth and Wolfram Schommers American Scientific Publishers, Stevenson Ranch, CAL, 2006 Volume 9: Pages (525-572)