몬테칼로 기법을 이용한 3차원 입자성장 시뮬레이션

초록

다결정 재료의 입자성장 거동을 2차원 시뮬레이션에서 보다 실제 거동에 가깝게 예측하기 위한 3차원 3각격자 몬테칼로(Monte Carlo) 컴퓨터 시뮬레이션 코드를 개발하였다. 3차원 공간의 결자점에 1-Q 사이의 정수로 대료되는 방위를 3각격자에 배열시키고, 보르노이(Voronoi)법으로 시뮬레이션 초기조직을 생성시켰다. 입자성장은 임의로 선택된 격자점의 방위변화와 전후의 입계에너지 차이에 의한 확률로서 이루어지게 되며, 그 결과 MCS (Monet Carlo Step)에 따른 입자형상, 입자크기 및 입자 크기 분포 드을 알아낼 수 있었다. 이상적인 입자성장 거동 (n=0.5)을 모사하기 위한 인접 격자점의 영향으로서 제 3 최인접 격자점가지 인접 격자점을 확장하여 입계에너지를 고려하였을 때 이상적인 입자성장 거동에 근접함을 관찰할 수 있었다.