Nem-egyensúlyi morfológiák dinamikája = Dynamics of non-equilibrium morphologies

Elmeleti modszereket es szamitogepes szimulaciokat hasznaltunk az elsőrendű fazisatalakulasokhoz kapcsolodo morfologiak kepződesi dinamikajanak vizsgalatara. Ennek kereteben sűrűseg funkcional- es fazismező modelleket dolgoztunk ki a tulhűtott egy- es tobbkomponensű folyadekokban, ill. oxiduvegekben tortenő homogen nukleacio leirasara. A modellparameterek rogzitese atomisztikus szimulaciokbol ill. kiserletekből szarmazo feluleti jellemzők segitsegevel tortent. A nukleacios gat magassagara vonatkozo parameter-mentes joslataink jol egyeznek az atomisztikus szimulaciokbol ill. kiserletekből szarmazo eredmenyekkel. Fazismező elmeletet dolgoztunk ki az egyensulytol tavoli, biner polikristalyos megszilardulas modellezesere ket- es harom dimenzioban. Ennek segitsegevel olyan komplex, a csirakepződes es novekedes kolcsonhatasaval kialakulo morfologiak kepződeset irtunk le elsőkent, mint a rendezetlen dendrites, szferolitos, es kristalykeve alakzatoke. Alacsony dimenzios, kulonboző kemiai osszetevőket tartalmazo rendszereket vizsgaltunk, ahol a reszecskek diffuzios mozgast vegeznek es kozottuk kemiai reakciok johetnek letre (reakcio-diffuzio modellek). A rendszerben lezajlo nem-egyensulyi fazisatalakulast a mintaba befagyott rendezetlenseg jelenleteben tanulmanyoztuk renormalasi csoport modszerrel es numerikus szimulacioval. Megallapitottuk, hogy kellően erős rendezetlenseg mellett az atalakulas egy un. vegtelenul rendezetlen fix-ponttal irhato le. | We applied theoretical methods and computer simulations to investigate morphologies forming during first order transformations and their dynamics. Along these lines, density functional and phase field models have been developed for describing homogeneous crystal nucleation in undercooled one- and two component liquids, and oxide glasses. The model parameters have been fixed using interfacial properties from atomistic simulations or experiment. Our parameter free predictions for the height of the nucleation barrier are in a good agreement with results from atomistic simulations or experiment. We have worked out a phase field theory for modeling polycrystalline solidification in binary alloys far-from-equilibrium in two and three dimensions. Using this approach, we were able to describe the formation of complex morphologies appearing via interacting nucleation and growth, such as the disordered dendritic, spherulitic, and crystal sheaf structures. We have studied multi-component low dimensional systems in which the particles show diffusive motion and chemical reactions take place between them (reaction-diffusion problems). In the presence of quenched disorder we have investigated the properties of non-equilibrium phase transitions by renormalization group method and by numerical simulations. We have shown that for strong enough disorder the transition is controlled by a so called infinite disorder fixed point.