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Gibbs-Thomson曲率效应晶体生长的数学存在性。 (英语) Zbl 0981.74041号

在这篇令人印象深刻的论文中,作者仔细研究了一个模拟某种晶体生长的过程。它结合了界面表面张力和温度之间的Gibbs-Thomson关系,并允许热容和非各向同性导热系数在晶体和熔体中不同。这个过程是热流与基于变分论点的“晶体移动步骤”的结合。作者首先构造了近似演化:在一个小区间上,他们假设晶体(K{j})保持不变,而温度场和热分布根据热方程演化\nabla T_{j})。\)这里,(kappa_{K})是导热系数,(c_{K{)是热容。当边界是Hölder连续可微超曲面时,他们证明了该流的存在性,以及正则性定理。在时间间隔结束时(Delta t_{j}),作者停止时钟并继续变分参数。使用几何测量理论中的技术,他们将数量最小化\[\φ(部分{{L}})+\int_{\Omega}c_{L}F(T)+{1\over\Delta T^{\alpha}}||P-Q||\]确定新的晶体位置(L)和热分布(Q)。这里,\(\phi\)是表面能密度,\(P\)是前一时间间隔结束时的热分布,\(||P-Q||\)是\(P\)和\(Q\)之间的Monge-Kantorovich距离,\(\alpha\)是一个合适的小正常数,\(F(T)\)是由规定的吉布斯-汤姆逊函数确定的体能密度。环境空间\(\Omega\)被视为平面环面。进化现在是这些近似进化的极限(这里是(Delta t_{j}\rightarrow 0))。作者证明了在适当的初始和边界条件下,(K(t))、(Q(t)和(t(t)存在,并在分布意义上求解了上述热方程。当(φ)为光滑椭圆时,Gibbs-Thomson条件几乎每次都沿晶体界面保持不变,在二维和三维中,晶体界面是Hölder连续可微超曲面。

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74号05 固体中的晶体
74G65型 固体力学平衡问题中的能量最小化
80A22型 Stefan问题、相位变化等。
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