1. 相场参量 在相场法中,不同的相是由取不同常数值的相场参量加以区分的。根据研究问题的不同,相场参量能够代表不同的物理性质,比如结晶度(degree of crystallinity)、原子排列(atomic ordering)、晶体对称性(crystal symmetry)、状态(state)、磁化强度(magnetization)、电极化量(electric polarization)、浓度(concentrat...
在相场法之前,我们可以用描述微观结构的方法叫做sharp interface model(尖端界面模型),这个模型通过一系列微分方程来描述相变过程中边界的运动,比如固体的融化。这个问题也被称为stafan问题。stafan问题是典型的自由边界问题,自由边界问题在数学上要求求解未知的函数形式,同时要求求解自变量域(domain)。自由边界问题应用很广...
该模型消除了传统相场模型获得界面相成分的各种热力学假设, 可用于任意热力学状态下的微观结构演变模拟, 如定向凝固、快速凝固等。 与其他方法相比, 相场法有着以下独特的优点: 1) 相场方法采用扩散界面避免了传统尖锐界面追踪界面的困难, 因而可对各种复杂微结构进行二维和三维模拟; 2) 相场方法可描述非平衡过程的...
相场法是一种基于能量泛函和周期性边界条件的理论。它将材料系统的自由能表示为相场函数的积分形式,通过对相场函数的变分求解,得到系统的稳定态和相界面的形状。相场函数描述了不同相之间的界面,其数值表示了该区域中不同相的成分比例。 相场法的基本思想是将材料系统分为若干个相域,每个相域内的物性是均匀的。通过...
相场法是一种用于模拟材料微观结构的计算方法。微观结构是指尺度在纳米和微米级别的空间分布，描述方法为不同点处的相差异。例如，一个区域可能包含多种晶体结构、化学成分、晶格参数和极化性质。在相场法之前，使用的是尖端界面模型，通过一系列微分方程描述相变过程中的边界运动，如固体融化，这在数学上被...
在新型电池材料研发中展现独特价值。韩国三星研究院用相场法模拟锂枝晶生长，发现电解液添加剂浓度梯度能有效抑制枝晶。该方法成功预测了特定有机溶剂可使电池循环寿命提升300%，相关成果发表于《自然·能源》。这种虚拟实验手段大幅缩短研发周期，传统试错法需要三年完成的工作现在六个月就能取得突破。
相场法：深入解析与优势 相场方法是一种强大的材料微观结构模拟工具，它通过模拟空间中不同位置的相及其特性，如晶体结构、化学成分和极化性质等，来描绘微观世界的复杂性。与传统的sharp interface model（尖端界面模型）不同，相场法具有更深厚的理论基础，尤其在处理物理问题中界面的模糊性和拓扑复杂性上...
对于相场法,最重要就是表示出整体的吉布斯自由能Etol,然后通过相应的Ginzburg-Landau方程演化,得到序参量的变化。当δEtol/δηi=0(i=1,2,...,N)时,结构达到平衡。一般,结构总体自由能表示为: Etol=Eela+Ecry+Egrad 其中,Eela是结构的弹性能,主要表征位错间的长程弹性相互作用;Ecry和Egrad分别是晶体能和梯...
一、相场法的背景 在计算机科学的发展过程中，计算复杂度逐渐成为了一个非常重要的研究方向。而相场法作为计算复杂度的一种重要参考书，在计算机科学领域有着广泛的应用和研究价值。二、相场法的基本原理 相场法是一种基于概率计算的算法，它主要研究在给定一组随机变量的情况下，它们之间相互关联的概率分布情况。相场...
上文我们提了一下化学势的概念: 孔李聃丘:相场法(四):化学势化学势天生就与扩散现象存在这个关联,这个在上文的最后也讲了,那么本文就来聊一聊扩散的问题。 关于扩散问题,最经典的描述应该就是Fick的扩散定律…