Международная конференция "Механизмы и нелинейные проблемы нуклеации, роста кристаллов и тонких пленок", посвященная памяти выдающегося физика-теоретика профессора В. В. Слезова (Сборник трудов) Санкт-Петербург, 1-5 июля 2019 г. Фазовые переходы
Неравновесная кинетика начальной стадии фазового перехода
Аннотация:
Кинетические уравнения в частных производных Колмогорова–Феллера и Эйнштейна–Смолуховского с нелинейными коэффициентами решаются новыми устойчивыми численными методами. Теория стохастических динамических переменных устанавливает связь решения уравнений Ито в смысле Стратоновича для траекторий винеровских случайных процессов с плотностью переходной вероятности этих процессов, или функциями распределения кинетических уравнений. Классическая теория нуклеации (образования зародышей фазового перехода первого рода) описывает неравновесную стадию процесса конденсации диффузионным случайным процессом в пространстве размеров зародышей фазового перехода, когда флуктуации влияют на кластеризацию зародышей. Модель образования вакансионно-газовых дефектов (пор, блистеров) в кристаллической решетке, возникающих в результате ее облучения инертным газом Xe$^{++}$, дополнена рассмотрением броуновского движения неточечных дефектов решетки, происходящего под действием суперпозиции парных дальнодействующих модельных потенциалов косвенного упругого взаимодействия пор между собой и с границами слоев. Пространственно-временные структуры пористости в образце формируются на временах порядка 10–100 $\mu$s в результате броуновского движения вакансинного-газовых дефектов, для моделирования которого использованы устойчивые алгоритмы. По расчетам 10$^{6}$ траекторий найдены неравновесные кинетические функции распределения пор по размерам и координатам в слоях облучаемых материалов, они характеризуют флуктуационную неустойчивость начальной стадии фазового перехода, по ним оцениваются локальные напряжения и пористость в модельном объеме.