本项目为基于MATLAB的晶体生长模拟代码,旨在通过数值方法研究和演示晶体成核及生长过程。用户可调整参数以观察不同条件下的晶体形态变化,适用于科研学习及教学展示。
MATLAB生长代码用于结晶模拟晶体成核和生长的仿真工作由乔纳森·K·迈耶斯(ORCID 0000-0002-6698-3420)使用MATLAB R2016a创建完成,尽管更方便的绘图部分需要在R2020b版本中实现。文件csimmath_portal.m提供了一个辅助函数执行模拟,并确保每次新模拟后都会保存结果以防止计算机意外重启导致数据丢失。
主函数 csimmath_main.m 对单个输入温度进行仿真操作,使用硬编码的指数关系(包含在称为“关键”的结构变量中)来计算成核速率和生长速度。这种关系基于实验值,并大致预测了模拟规模以便于处理数量有限的晶体。
通过辅助函数csimmath_placeCrystal.m的帮助,在由成核率决定的时间步长内,新的晶体会出现在模拟区域中。此外,新的核不能放置在现有的任何晶体内或与之相交,这一规则由一系列检查函数(包括 csimmath_checkEmbed.m、csimmath_checkIntersect.m、csimmath_checkIntersectOne.m 和 csimmath_linesIntersect.m)执行来确保晶体的正确生长。