フェーズフィールド法

フェーズフィールド法（英語: Phase-Field Models、PFM）はメゾスケール（数nm - 1mmくらい）における材料内部組織形成を直接計算する手法。材料の分野で広く用いられている、現象論的なシミュレーション法。拡散界面モデルを用いて、移動する自由界面位置を簡便に定義できる利点がある。

概要

フェーズフィールド法は、場の秩序変数を用いた不均一場における連続体モデルである。秩序変数は物理的に保存変数と非保存変数に分類されるので、形式的にフェーズフィールド法は、保存場および非保存場の非線形発展方程式を同時に数値解析し、組織形成の時間発展を計算するシミュレーション手法と見なすことができる。

フェーズフィールド法における二つの流れ

• 移動する自由界面問題の代替法としてのフェーズフィールド法
• 本質的に拡散界面を有する現象に対するフェーズフィールド法

計算できない現象

発展方程式が全エネルギーの減少過程しか計算しないため、一旦、系のエネルギーが増加する核形成現象を計算することはできない。

関連事項

• フェーズフィールドクリスタル法
• 分子動力学
• モンテカルロ法
• セルオートマトン
• デンドライト成長
• 拡散相分離
• マルテンサイト変態
• スピノーダル分解

参考文献

• 小山敏幸、高木知弘 『計算力学レクチャーコース　フェーズフィールド法入門』 丸善出版、2013年。ISBN 978-4-621-08658-2 C 3353。