計算材料科學
關於相場法,下列敘述何者正確?
- A考慮序參數在界面平滑變化的有寬度界面,朝自由能減少的方向求解序參數的變化,不必直接追蹤界面就能計算組織變化
- B把界面當作厚度0的銳利邊界,因此必須把界面上的點逐一追蹤,並依界面移動速度的式子在每個時間步逐步移動其所在位置
- C以個別原子的位置與速度為變數,用由原子間位能求得的力求解牛頓運動方程式,追蹤組織的變化
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正確答案:A. 考慮序參數在界面平滑變化的有寬度界面,朝自由能減少的方向求解序參數的變化,不必直接追蹤界面就能計算組織變化
在相場法中,在空間各點設置例如在固相取1、液相取0的序參數,並假設在界面其值以有限的寬度平滑變化。總自由能以各點的化學自由能,與序參數梯度成正比的界面能之和表示,朝使其減少的方向進行時間演化。晶體方位這類不守恆的量以Allen-Cahn方程式處理,濃度這類守恆的量以Cahn-Hilliard方程式處理。因為不必明確追蹤界面,能計算樹枝狀晶的成長、晶粒成長、析出物的粗化等形狀複雜變化的組織。追蹤界面上的點是銳利界面的方法,求解原子運動方程式的是分子動力學法。