Effect of transport mechanism on the coarsening of bicontinuous structures: A comparison between bulk and surface diffusion
Notice bibliographique
Résumé
Coarsening of bicontinuous microstructures is observed in a variety of systems, such as nanoporous metals and mixtures that have undergone spinodal decomposition. To better understand the morphological evolution of these structures during coarsening, we compare the morphologies resulting from two different coarsening mechanisms, surface and bulk diffusion. We perform phase-field simulations of coarsening via each mechanism in a two-phase mixture at nominal volume fractions of 50%-50% and 36%-64%, and the simulated structures are characterized in terms of topology (genus density), the interfacial shape distribution, structure factor, and autocorrelations of phase and mean curvature. We observe self-similar evolution of morphology and topology and agreement with the expected power laws for dynamic scaling, in which the characteristic length scale increases over time proportionally to ${t}^{1/4}$ for surface diffusion and ${t}^{1/3}$ for bulk diffusion. While we observe the expected difference in the coarsening kinetics, we find that differences in self-similar morphology due to coarsening mechanism are relatively small, although typically they are larger at 36% volume fraction than at 50% volume fraction. In particular, we find that bicontinuous structures coarsened via surface diffusion have lower scaled genus densities than structures coarsened via bulk diffusion. We also compare the self-similar morphologies to those in literature and to two model bicontinuous structures, namely, constant-mean-curvature surfaces based on the Schoen G minimal surface and random leveled-wave structures. The average scaled mean curvatures of these model structures agree reasonably with those of the coarsened structures at both 36% and 50%, but we find substantial disagreements in the scaled genus densities and the standard deviations of mean curvature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».