近日，我校材料科学与工程学院赵宇宏教授和美国宾夕法尼亚州立大学L-Q Chen教授应国际顶级材料类期刊Prog. Mater. Sci（影响因子39.68）邀请，发表了热力学/相场耦合领域第一篇研究性评述：“From classical thermodynamics to Phase-field method（从经典热力学到相场法）。赵宇宏教授为通讯作者，主要负责研究撰写相场模型之间关系推导及应用，我校为通讯单位。该合作得益于我校对教师潜心学术研究的日益重视，有利于促进我校科研水平的进一步提高以及国际学术影响力的进一步增强。
该工作基于两位作者多年的研究积累，对经典热力学提出了创新性观点，将最常见的相场方程与热力学定律联系起来，明确了各类相场模型之间的关系，例举和展望了相场法与材料基因工程、机器学习相结合以及在铁电薄膜、高熵合金、石墨烯、增材制造、电池等领域中的应用等。
相场模拟和预测材料微结构/畴的时空演化及其对外部场响应，从而预测材料性能，已广泛应用于如晶粒生长、颗粒粗化、固态相变、铁电相变、畴形成、电化学过程及机械变形，如位错运动、孪晶和断裂等以及生物细胞、拓扑优化和图像处理中。该工作重点研究了相场方程的热力学基础，并指出其工程应用途径。
随着当前新兴相场模拟软件u-PRO、M-Pf等相继研发和投入使用，相场法在新型功能/结构材料设计、新型加工过程等工程模拟中日益具有明确应用前景。该研究提供了相当独特的观点，具有很高的学术价值、教学价值和工程应用参考价值。
文章链接：LQ Chen*, YH Zhao*, From Classical Thermodynamics to Phase-field Method. Progress in Materials Science,124 (2022) 1-34
