界面能与液体扩散率对薄膜三相共晶生长中图样形成的作用

本文中，我们研究模型对称三元共晶合金薄膜定向凝固过程中的三相共晶生长。与仅有单一可能生长图样 ${\alpha}{\beta}{\alpha}{\beta}$... 的两相共晶不同，三相共晶生长存在无限可能。此处，我们探究受固-固界面能与扩散率变化影响的图样选择的可能存在性。我们首先通过估算图样长度为 3 和 4 的最简构型的过冷度-间距关系来开展研究，其中利用相场模拟量化固-固界面能与组分扩散率对比的影响。随后，进行了由多个周期的 ${\alpha}{\beta}{\delta}$... 以及 ${\alpha}{\beta}{\delta}{\beta}$... 组成的扩展模拟，以评估这些构型对间距长波扰动的稳定性。此后，通过类型为 [${\alpha}{\beta}{\delta}]_m[{\alpha}{\beta}{\delta}{\beta}]_n$（m,n 为各自周期数）的构型耦合生长的相场模拟，研究了最简图样间的生长竞争。最后，通过随机初始构型初始化并基于相序列对涌现图样分类，研究了图样选择。主要发现是：尽管不存在强烈的相选择，但在固-固界面能与组分扩散率对比之间，我们发现后者对图样形貌有强烈影响。