Stability analysis of a nanopatterned bimaterial interface

В статье показано, что наноструктурированная межфазная граница биматериала неустойчива из-за диффузионного потока атомов вдоль нее. Основная цель исследования — определить условия, при которых будет наблюдаться морфологическая устойчивость межфазной границы. Для этого с использованием уравнений термодинамики и теории упругости была разработана соответствующая модель. Согласно теории поверхностной упругости Гертина—Мердока межфазная область рассматривается как пренебрежимо тонкий слой с упругими свойствами, отличными от свойств объемных материалов. Скорость роста рельефа межфазной поверхности обусловлена изменением химического потенциала вдоль нее, который, в свою очередь, зависит от межфазных и объемных напряжений. Распределение напряжений вдоль межфазной границы находится из решения плоской задачи теории упругости в условиях плоской деформации. После этого выводится линеаризованное эволюционное уравнение, которое описывает изменение амплитуды искривления межфазной границы со временем.