机械应力下相干界面的热力学：I. 理论
材料科学
2013-04-02 v1
摘要
我们提出了多组分系统中受非静水机械应力作用的平面相干固 - 固界面的热力学理论。间隙化学组分和置换化学组分分别使用化学势和扩散势进行处理。所有界面超额量均使用 Cahn (1979) 的广义超额法推导，无需借助几何分割面。我们给出了作为超额量的界面自由能表达式，并推导了一个不包含界面熵的广义吸附方程和界面 Gibbs-Helmholtz 方程。界面应力张量自然地从广义吸附方程中涌现，表现为相对于体应力的适当超额，并被证明通常是不唯一的。从广义吸附方程中涌现的另一个界面属性是界面超额剪切。该属性是相干界面特有的，代表了与共轭于平行于界面施加的剪切应力的热力学变量。该理论揭示了一系列 Maxwell 关系，描述了相干界面的热、化学和机械响应之间的交叉效应。在本工作的第二部分中，该理论将应用于晶界的原子计算机模拟。
引用
@article{arxiv.1304.0144,
title = {Thermodynamics of coherent interfaces under mechanical stresses. I. Theory},
author = {T. Frolov and Y. Mishin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0144},
year = {2013}
}
备注
45 pages, 4 figures