NPTEL : NOC:Phase Field Modelling: The Materials Science, Mathematics and Computational Aspects (Metallurgy and Material Science)

Co-ordinators : Dr. M.P. Gururajan


Lecture 1 - Module 1 : Lecture 1 - Solution models

Lecture 2 - Module 1 : Lecture 2 - Summary of solution models

Lecture 3 - Module 1 : Lecture 3 - G vs X diagrams

Lecture 4 - Module 1 : Lecture 4 - Phase diagrams

Lecture 5 - Module 1 : Lecture 5 - Bond breaking model

Lecture 6 - Module 2 : Lecture 6 - Chemical potential

Lecture 7 - Module 1 : Tutorial 1

Lecture 8 - Module 1 : Tutorial 2

Lecture 9 - Module 1 : Tutorial 3

Lecture 10 - Module 1 : Tutorial 4

Lecture 11 - Module 1 : Tutorial 5

Lecture 12 - Module 2 : Tutorial 6

Lecture 13 - Module 2 : Lecture 7 - Diffusion and chemical potential

Lecture 14 - Module 2 : Lecture 8 - Fick's law

Lecture 15 - Module 2 : Lecture 9 - Failure of classical diffusion equation

Lecture 16 - Module 2 : Lecture 10 - Some references

Lecture 17 - Module 3 : Lecture 11 - Spinodal decomposition - some history

Lecture 18 - Module 3 : Lecture 12 - Spinodal decomposition

Lecture 19 - Module 3 : Lecture 13 - Stability

Lecture 20 - Module 3 : Lecture 14 - Thermodynamic property : composition dependence

Lecture 21 - Module 3 : Lecture 15 - Regions of stability

Lecture 22 - Module 3 : Lecture 16 - Understanding spinodal region

Lecture 23 - Module 2 : Tutorial 7

Lecture 24 - Module 4 : Lecture 17 - Solution to classical diffusion equation

Lecture 25 - Module 4 : Lecture 18 - Diffusion and mobility - I

Lecture 26 - Module 4 : Lecture 19 - Diffusion and mobility - II

Lecture 27 - Module 4 : Lecture 20 - Failure of classical diffusion equation

Lecture 28 - Module 4 : Lecture 21 - Non-classical diffusion equation

Lecture 29 - Module 5 : Lecture 22 - GNU Octave : Introduction

Lecture 30 - Module 5 : Lecture 23 - GNU Octave : interactive mode

Lecture 31 - Module 5 : Lecture 24 - GNU Octave : script mode

Lecture 32 - Module 6 : Lecture 25 - Ideal solution using octave

Lecture 33 - Module 6 : Lecture 26 - Regular solution using octave

Lecture 34 - Module 6 : Lecture 27 - Constructing phase diagram

Lecture 35 - Module 6 : Lecture 28 - Plotting spinodal

Lecture 36 - Module 7 : Lecture 29 - Non-dimensionalisation of diffusion equation

Lecture 37 - Module 7 : Lecture 30 - Diffusion and Fourier law of heat conduction

Lecture 38 - Module 8 : Lecture 31 - Diffusion equation : Analytical solution - I

Lecture 39 - Module 8 : Lecture 32 - Diffusion equation : Analytical solution - II

Lecture 40 - Module 8 : Lecture 33 - Diffusion equation : Error function solution - I

Lecture 41 - Module 8 : Lecture 34 - Diffusion equation: Error function solution - II

Lecture 42 - Module 9 : Lecture 35 - Diffusion equation : finite difference method

Lecture 43 - Module 9 : Lecture 36 - Diffusion equation : zero flux BC and explicit method

Lecture 44 - Module 9 : Lecture 37 - Diffusion equation : zero flux BC and implicit method

Lecture 45 - Module 9 : Lecture 38 - Diffusion equation : imposed concentration BC and explicit/implicit methods

Lecture 46 - Module 10 : Lecture 39 - Periodic boundary conditions (PBC)

Lecture 47 - Module 10 : Lecture 40 - Expicit method with PBC

Lecture 48 - Module 10 : Lecture 41 - Spectral Techniques - I

Lecture 49 - Module 10 : Lecture 42 - Spectral Techniques - II

Lecture 50 - Module 10 : Lecture 43 - Implicit spectral method

Lecture 51 - Module 11 : Lecture 44 - Scalars, vectors and tensors

Lecture 52 - Module 11 : Lecture 45 - Coordinate transformation

Lecture 53 - Module 11 : Lecture 46 - Transformation laws

Lecture 54 - Module 11 : Lecture 47 - II rank tensors and Neumann principle

Lecture 55 - Module 12 : Lecture 48 - Group theory

Lecture 56 - Module 12 : Lecture 49 - Crystal: symmetry elements - I

Lecture 57 - Module 12 : Lecture 50 - Crystal: symmetry elements - II

Lecture 58 - Module 12 : Lecture 51 - Understanding Neumann's principle

Lecture 59 - Module 12 : Lecture 52 - Representation quadric

Lecture 60 - Module 13 : Lecture 53 - Variational calculus

Lecture 61 - Module 13 : Lecture 54 - Optimization of functionals - I

Lecture 62 - Module 13 : Lecture 55 - Optimization of functionals - II

Lecture 63 - Module 13 : Lecture 56 - Variational derivative

Lecture 64 - Module 13 : Lecture 57 - Free energy functional

Lecture 65 - Module 14 : Lecture 58 - Derivation of Cahn-Hilliard (CH) equation - I

Lecture 66 - Module 14 : Lecture 59 - Derivation of Cahn-Hilliard (CH) equation - II

Lecture 67 - Module 14 : Lecture 60 - Free energy versus concentration curves

Lecture 68 - Module 14 : Lecture 61 - Diffusion equation versus CH

Lecture 69 - Module 15 : Lecture 62 - Numerical solution of CH: finite difference

Lecture 70 - Module 15 : Lecture 63 - Numerical solution of CH: spectral method

Lecture 71 - Module 16 : Lecture 64 - Interfacial energy in CH

Lecture 72 - Module 16 : Lecture 65 - CH: analytical solution

Lecture 73 - Module 16 : Lecture 66 - Interfacial energy in CH: analytical calculation

Lecture 74 - Module 16 : Lecture 67 - Interfacial energy: numerical versus analytical values

Lecture 75 - Module 17 : Lecture 68 - Order-disorder transition and Allen-Cahn equation

Lecture 76 - Module 17 : Lecture 69 - AC: numerical solution

Lecture 77 - Module 18 : Lecture 70 - Spinodal decomposition in 2D

Lecture 78 - Module 18 : Lecture 71 - Order-disorder transformation

Lecture 79 - Module 18 : Lecture 72 - Gibbs Thomson effect

Lecture 80 - Module 18 : Lecture 73 - Grain growth

Lecture 81 - Module 19 : Lecture 74 - Precipitate growth - I

Lecture 82 - Module 19 : Lecture 75 - Precipitate growth - II

Lecture 83 - Module 20 : Lecture 76 - Grain growth: Fan-Chen model - I

Lecture 84 - Module 20 : Lecture 77 - Grain growth: Fan-Chen model - II

Lecture 85 - Module 21 : Lecture 78 - Grain boundary grooving - I

Lecture 86 - Module 21 : Lecture 79 - Grain boundary grooving - II

Lecture 87 - Module 22 : Lecture 80 - Overview of phase field modelling