COMPUTER SIMULATION OF THE THERMODYNAMIC PROPERTIES OF GRAIN BOUNDARIES

Résumé
On présente ici un calcul explicite des grandeurs thermodynamiques d'excès caractéristiques des joints de grain à partir de simulation de dynamique moléculaire. On s'intéresse particulièrement au calcul de l'énergie libre interfaciale en fonction de la désorientation du joint. On observe en outre des transitions de phase dans la structure du joint qui se traduisent par une réorientation spontanée des deux cristaux et/ou l'apparition d'un film quasi-liquide au niveau du joint.

Abstract
Methods are discussed for the explicit calculation of the excess thermodynamic properties of grain boundaries using molecular dynamics simulations in the NPT ensemble. Specific attention is focussed on techniques for the calculation of excess free energies. Results on the variation of interfacial free energy with misorientation are reported. In addition, observations of phase transitions among grain boundary structures are discussed, including grain boundary melting transitions and reorientation phenomena.