Classical nucleation theory in the phase-field crystal model
Notice bibliographique
Résumé
A full understanding of polycrystalline materials requires studying the process of nucleation, a thermally activated phase transition that typically occurs at atomistic scales. The numerical modeling of this process is problematic for traditional numerical techniques: commonly used phase-field methods' resolution does not extend to the atomic scales at which nucleation takes places, while atomistic methods such as molecular dynamics are incapable of scaling to the mesoscale regime where late-stage growth and structure formation takes place following earlier nucleation. Consequently, it is of interest to examine nucleation in the more recently proposed phase-field crystal (PFC) model, which attempts to bridge the atomic and mesoscale regimes in microstructure simulations. In this work, we numerically calculate homogeneous liquid-to-solid nucleation rates and incubation times in the simplest version of the PFC model, for various parameter choices. We show that the model naturally exhibits qualitative agreement with the predictions of classical nucleation theory (CNT) despite a lack of some explicit atomistic features presumed in CNT. We also examine the early appearance of lattice structure in nucleating grains, finding disagreement with some basic assumptions of CNT. We then argue that a quantitatively correct nucleation theory for the PFC model would require extending CNT to a multivariable theory.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».