SPPARKS 相场与晶粒耦合

下载模型实操包。包含46个真实原生条件、完整输入、原始统计/轨迹、独立提取脚本和16张结构与数据图。使用SPPARKS08Oct25、Intel oneAPI C++2024.2.1 / IntelMPI2021.13；CPU入口要求兼容AVX512。可选模块 spparks/08Oct25-appfix-8173m 支持本组特殊模型，原默认模块仍保留。

1. 从完整输入理解两类场#

i1保存Q=16的晶粒标签，i2保存两相标记，d1为连续浓度C。每轮Monte Carlo之间推进10步相场更新。这里是一套无量纲教学参数，λ=0.3、浓度迁移率与梯度系数均为1；这些量并非某材料的实测自由能参数。

请加载可选appfix模块再运行本模型。initialize_values yes会按标签和参数重新设置初始相/浓度：i1≤8属于i2=1，另外为0；实际初始C约为0.295455与0.704545，不能把前面的set 0/1语句当作运行时最终浓度。

按顺序运行#

在申请到的CPU资源内，从新的解压目录执行。每个条件只运行一次，程序会保护已有结果目录。下面的短命令实际调用原生SPPARKS，每个条件1个MPI进程、1线程。

module purge
module load spparks/08Oct25-appfix-8173m
bash run.sh phasefield-s81001-appfix
bash run.sh phasefield-s81002-appfix
tail -n 16 work/phasefield-s81001-appfix/stdout.log

inputs/phasefield-s81001-appfix/in.mc：

seed 81001
app_style phasefield/potts 16 10 0.3 1 1 0.5 0.25 0.75 0.05 0.95 reset_phasefield no print_connectivity no initialize_values yes enforce_concentration_limits no
dimension 2
lattice sq/8n 1.0
region box block 0 24 0 24 -0.5 0.5
create_box box
create_sites box
set site range 1 16
set i2 value 1
set i2 value 0 if i1 < 9
set d1 value 1.0
set d1 value 0 if i2 = 0
diag_style array i2 mean d1 sum d1 min d1 max
sweep random
sector yes
temperature 0.3
diag_style energy
stats 1.0
dump 1 text 1.0 dump.sites id i1 i2 d1 x y z
run 10

2. 本例得到什么#

种子81001从打印浓度和294.54544演化到294.545445，差异在逐站点文本打印精度内；相标记1比例由0.527778到0.821181。终点独立重建能量约474.5750，其中Potts406、bulk64.6623、原生梯度3.91274。用analysis-reference/SERIES.json可查看每一帧，而不只看最终一行。

此08Oct25模型原生梯度能量采用0.5*(DxC+DyC)^2。通常各向同性表达式0.5*(DxC^2+DyC^2)在这里不能替换它来解释原生Energy；脚本把两项分别导出，终点后一项约3.72429。使用真实材料自由能前，需要确认采用的演化方程、能量表达和参数一致。

真实浓度分布、两类梯度表达和文本精度下的总浓度守恒。

提取数据和画图#

若只希望先看实际参考结果，在另一份新解压目录执行：

bash analyze.sh
head -n 12 analysis-reference/case-summary.csv
ls figures-reference

这一步读取包内原始 reference/work/，重新提取并绘图。若要分析自己完整重算的数据，在新目录内运行 bash run-all.sh；全部46个条件完成后生成 analysis/ 和 figures/。只单独跑一项时，先阅读该项 stdout.log 与 dump.sites，不要将少数目录冒充整包分析输入。

相关入口：SPPARKS专题、原生命令手册。相场参数。完整输入以下载包的08Oct25版本为准；不同模型的时间、能量与状态定义分别解释，不能直接套用为某种材料的秒、电子伏或微米。