02. 결정립성장기구(nuclei and growth) 모델링하기

수치해석을 하는데, 교수님이 수치해석할수있는 예제로 결정립성장에 대한 예제를 보여주었다. 하지만 growth부분에 대한 설명은 잘되었지만, nuclei에 대한 부분은 모델링 되지않아 해당부분을 개선한 프로그램을 처음부터 다시 작성하여 나만의 프로그램으로 만들어볼것이다.

 

아래는 프로그램에 들어갈 함수들이다. 각 함수들이 의미하는 물리적 의미는 각 회차의 앞부분에 간단하게 설명할 예정이다.

 

1. 볼츠만 분포함수 생성

2. 임계 반경 계산 함수 작성

3. 볼츠만 분포함수를 이용하여 nuclei 생성기구 작성

->결정핵 생성기구로 모두 완료함.

4.  growth기구 작성

5. 시각화

 

대충 이러한 순서로 진행될것이다. 1~3까지는 어느정도 구상이 잡혀있어서 금방 진행되겠지만, 4~5까지는 어떻게 진행해야될지 감이 안잡힌다. 그래도 이번 학기까지 꾸준히 진행하여 하나의 완성된 프로젝트가 되었으면 좋겠다.

 

 

결정립생성이란 무엇인가?

 결정립성장은 nuclei and growth로 설명이 되는데, 용체가 액체에서 고체로 변할때 작동하는 기구로, 일반적으로 금속의 결정구조의 생성을 설명할때 사용하는 구조이다. 이러한 결정립생성과정을 이해하기 위해서는 nuclei and growth에 대해서 알아야하는데, nuclei단계에서는 용체에 작은 크기의 고체입자가 생성되고, 이러한 고체가 생성과 소멸을 반복한다. 그러다가 임계반경이상이 되면 핵이 성장하기 시작하는데, 이 단계가 growth 단계이다. 이러한 과정은 균일핵생성과 불균일핵생성으로 나눌수있는데, 이 프로젝트는 균일핵생성만을 다룬다. 또한 컴퓨터 연산능력의 한계와 프로그램의 편의상 2차원 평면의 결정립성장만 다룬다.

 

 결정립성장의 자세한 메커니즘은 각 함수를 작성하면서 다루도록 하겠다.