Детерміністична і стохастична динаміка в спинодальнім розпаді бінарної системи
Д. О. Харченко$^{1}$, П. К. Галенко$^{2,3}$, В. Г. Лебедєв$^{4}$
$^1$Інститут прикладної фізики НАН України, вул. Петропавлівська, 58, 40000 Суми, Київ
$^2$Institut für Materialphysik im Weltraum, Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR), 51170 Köln, Germany
$^3$Institut für Festkörperphysik, Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Germany
$^4$Удмуртський державний університет, вул. Університетська, 1, 426034 Іжевськ, РФ
Отримана: 06.03.2009; остаточний варіант - 26.03.2009. Завантажити: PDF
Розвинуто модель дифузії та фазового розшарування, який враховує гіперболічну релаксацію дифузійного потоку. Такий «гіперболічний модель» призводить до «гіперболічного» рівнання щодо формування модульованих структур при спинодальнім розпаді в системах, охолоджених нижче критичної температури. Аналітичні результати для гіперболічного моделю спинодального розпаду порівнюються із відповідними результатами, що випливають з класичної теорії Кана—Хіллярда. За допомогою чисельного моделювання показано, що еволюція системи в гіперболічнім моделю призводить до різкої міжфазної межі у порівнянні з обчисленнями за параболічним модельом Кана−Хіллярда. З розглядом процесів фазового розшарування в стохастичних системах із залежною від поля концентрації рухливістю та внутрішнім мультиплікативним шумом вивчається динаміка спинодального розпаду для параболічного та гіперболічного моделів. Показано, що закон зростання розмірів зерен може бути узагальнений введенням у розгляд внутрішніх флюктуацій, залежних від поля концентрації. Для дослідження стаціонарної картини (функції розподілу, біфуркаційних та фазових діяграм) розвинуто теорію середнього поля, в рамках якої встановлено, що відповідні перетворення носять реверсивний характер. Показано, що опис процесу фазового розшарування у стохастичних системах із внутрішнім шумом забезпечується використанням теорії ентропійнокерованих фазових переходів.
Ключові слова: спинодаль, дифузія, релаксація, модель, рідина, структурний фактор, стохастичні системи.
PACS: 05.40.-a, 05.45.-a, 05.70.Fh, 05.70.Ln, 64.60.-i, 64.75.Nx, 81.30.-t
Citation: D. O. Kharchenko, P. K. Galenko, and V. G. Lebedev, Deterministic and Stochastic Dynamics in Spinodal Decomposition of a Binary System, Usp. Fiz. Met., 10, No. 1: 27—102 (2009), doi: 10.15407/ufm.10.01.027