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A phase field model for snow crystal growth in three dimensions

npj Computational Materials 2017年第1期3卷 350-356页

作者： Gilles Demange Helena Zapolsky renaud patte Marc Brunel GPM UMR CNRS 6643University of RouenSaint Etienne du Rouvray 76575France CORIA UMR 6614 University of RouenSaintÉtienne du Rouvray 76575France

Snowflake growth provides a fascinating example of spontaneous pattern formation in *** to understand this phenomenon have led to important insights in non-equilibrium dynamics observed in various active scientific fields,ranging from pattern formation in physical and chemical systems,to self-assembly problems in ***,very few models currently succeed in reproducing the diversity of snowflake forms in three dimensions,and the link between model parameters and thermodynamic quantities is not ***,we report a modified phase field model that describes the subtlety of the ice vapour phase transition,through anisotropic water molecules attachment and condensation,surface diffusion,and strong anisotropic surface tension,that guarantee the anisotropy,faceting and dendritic growth of *** demonstrate that this model reproduces the growth dynamics of the most challenging morphologies of snowflakes from the Nakaya *** find that the growth dynamics of snow crystals matches the selection theory,consistently with previous experimental observations.

关键词： dimensions phase field

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