FEBID 驱动的铁基纳米结构生长的原子尺度模拟
材料科学
2023-09-06 v2 化学物理
摘要
通过原子尺度辐照驱动分子动力学（IDMD）模拟，研究了Fe(CO)聚焦电子束诱导沉积（FEBID）过程中含铁纳米结构的生长。在不同辐照与前驱体补充条件下（对应于FEBID的电子限制与前驱体限制 regime（ELR与PLR）），分析了所生长纳米结构的几何特征（横向尺寸、高度与体积）、形貌及金属含量。将电子电流从1 nA增至4 nA时，观察到沉积物的形貌与元素组成显著变化。在低束流（1 nA）对应ELR且Fe(CO)碎片化程低时，形成由嵌入有机基体中的孤立铁团簇组成的纳米颗粒结构。该 regime 下，金属团簇不随电子注量增加而团聚，导致纳米结构金属含量相对较低。对应PLR的较高束流4 nA促进了前驱体碎片化及金属团簇团聚成尺寸与初级电子束相应的枝晶状结构。IDMD模拟能在原子尺度上预测FEBID过程纳米结构生长初始阶段的纳米级表征。这些预测可在高分辨透射电子显微镜实验中得到验证。
引用
@article{arxiv.2109.15191,
title = {Atomistic simulation of the FEBID-driven growth of iron-based nanostructures},
author = {Alexey Prosvetov and Alexey V. Verkhovtsev and Gennady Sushko and Andrey V. Solov'yov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.15191},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 7 figures