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弱相互作用基底上薄膜生长的非单调粗糙度演化

材料科学 2026-01-27 v1 软凝聚态物质 应用物理 化学物理

摘要

弱相互作用基底上的薄膜沉积表现出一种独特的生长模式,其特征是初始强烈的岛形成和快速增加的粗糙度,在达到最大值后随着薄膜恢复到平滑形态而降低。在此,我们在实验上展示了两种几何形状截然不同的分子系统的这种从粗糙到平滑的生长模式,即有效呈球形的巴克明斯特富勒烯(C60_{60})和盘状的 1,4,5,8,9,11-六氮杂三亚苯六甲腈(HATCN)。这种生长模式可以通过一个几何模型来解释,该模型捕获了多层岛生长、岛合并和连续薄膜形成的基本机制。此外,包含最少成分的动力学蒙特卡罗模拟表明,这种模式通常发生在弱相互作用基底上,为表征吸附物-吸附物和吸附物-基底相互作用的参数提供了定量估计。模型和模拟均准确描述了实验数据,并突显了该现象的普遍性,独立于相互作用和分子通量的细节,这为控制纳米级薄膜粗糙度开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.17487,
  title  = {Non-monotonic roughness evolution in film growth on weakly interacting substrates},
  author = {Dmitry Lapkin and Ismael S. S. Carrasco and Catherine Cruz Luukkonen and Oleg Konovalov and Alexander Hinderhofer and Frank Schreiber and Fábio D. A. Aarão Reis and Martin Oettel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.17487},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted to Physical Review Letters