The present study deals with a numerical analysis on the island growth of heteroepitaxial thin-films through local surface diffusivity enhancement. A non-linear governing equation for the surface waviness evolution in lattice-mismatched material systems is developed for the case of spatially-varying surface diffusivity. Results show that a flat film that is stable under constant diffusivity conditions evolves to form nanostructures upon externally-induced spatial diffusivity modulation. The periodicity of waviness can be controlled by changing the modulation parameters, which allows for generation of pattern arrays. The present study therefore points towards a post-deposition treatment technique that achieves controllability and order in the structure formation process for applications in nanoelectronics and thin-film devices.
Rang Tan Fu;Kee Hag Lee;Tae Young Park;Xin Sun;Zhi Gang Yu
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제15권2호
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pp.112-114
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1994
When an electron is transferred to $C_{60}$, the bond structure is distorted due to the electron-lattice interaction and a polaron-like state is formed. The evolution process of the bond distortion is studied by the dynamical equation of atomic lattice, and time-dependent changes of the bond lengths are determined. Then it can be estimated that the relaxation time to form the polaron-like state is a fraction of a picosecond.
The nickel-based alloy Nimonic 80A possesses the excellent strength, and the resistance against corrosion, creep and oxidation at high temperature. Its products are used in aerospace engineering, marine engineering and power generation, etc. Control of forging parameters such as strain, strain rate, temperature and holding time is important because change of the microstructure in hot working affects the mechanical properties. Change of the microstructure evolves by recovery, recrystallization and grain growth phenomena. The dynamic recrystallization evolution has been studied in the temperature range of $950\~1250^{\circ}C$ and strain rate range of $0.05\~5s^{-1}$ using hot compression tests. The metadynamic recrystallization and grain growth evolution has been studied in the temperature range of $950\~1250^{\circ}C$ and strain rate range $0.05,\;5s^{-1}$, holding time range of 5, 10, 100, 600 sec using hot compression tests. Modeling equations are proposed to represent the flow curve, recrystallized grain size, recrystallized fraction and grain growth phenomena by various tests. Parameters in modeling equations are expressed as a function of the Zener-Hollomon parameter. The modeling equation for grain growth is expressed as a function of the initial grain size and holding time. The modeling equations developed were combined with thermo-viscoplastic finite element modeling to predict the microstructure change evolution during hot forging process. The grain size predicted from FE simulation results is compared with results obtained in field product.
Breakthrough of high Weisenberg number problem is related with keeping the positive definiteness of the conformation tensor in numerical procedures. In this paper, we suggest a simple method to preserve the positive definiteness by use of vector decomposition of the conformation tensor which does not require eigenvalue problem. We also derive the constitutive equation of tensor-logarithmic transform in simpler way than that of Fattal and Kupferman and discuss the comparison between the vector decomposition and tensor-logarithmic transformation.
The growth and propagation of microcracks existed in concrete cause failure of concrete. This is called "damage". The concepts of two principles, equivalent strain principle and equivalent energy principle, are reviewed and compared in the case of uniaxial compressior to concrete. The damage evolution law and constitutive equation are derived by using the Helmholz free energy and the dissipation potential by means of the thermodynamic principles.rinciples.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제3권2호
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pp.81-97
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1999
This paper deals with the time optimal control problem for the retarded semilinear system by using the construction of fundamental solution in case where the principal operators are unbounded operators.
We prove the local existence of classical solutions of quasi-linear integrodifferential equations in Banach spaces. The results are obtained by using fractional powers of operators and the Schauder fixed-point theorem. An example is provided to illustrate the theory.
In this paper, we consider the regularity theory and the existence of smooth solution of a degenerate fully nonlinear equation describing the evolution of the rolling stones with nonconvex sides: $\{M(h)=h_t-F(t,z,z^{\alpha}h_{zz})\;in\;\{0<z{\leq}1\}{\times}[0,T] \\ h_t(z,t)=H(h_z(z,t),h)\;{on}\;\{z=0\}$. We establish the Schauder theory for $C^{2,{\alpha}}$-regularity of h.
In this work, we investigate the existence of the extremal solutions for a class of fractional partial differential equations with order 1 < ${\alpha}$ < 2 by upper and lower solution method. Using the theory of Hausdorff measure of noncompactness, a series of results about the solutions to such differential equations is obtained.
It is very difficult to analyze the transient temperature distribution during quenching of the steel because of coupled effects among temperature, structures and stresses. In this paper, using Inoue's equation of evolution and mixture rule, transient temperature distribution is calculated by the finite element method considering latent heat of transformation structure and temperature dependence of physical and mechanical prperties for the 0.45% carbon cylindrical steel bar with 40mm diameter and 20mm height during end-quenching.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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