纳米尺度下的非局域扩散流

推导了通过束缚杂质-缺陷对机制扩散的杂质的扩散流的积分-微分方程表达式。由此得到的非局域扩散方程将无界系统中具有均匀缺陷分布的成对机制扩散的现有理论，推广到具有边界和可变缺陷浓度的系统。已确定非局域性仅在短扩散时间内显现，而在大时间下，特别是在稳态条件下，非局域理论的预测将与基于局域扩散流的现有方法一致。已提出非局域理论的实验验证可能性。特别是，通过成对拖曳解释硅中的上坡扩散可在稍加修改的传统实验装置中进行检验。此外，已表明在非局域理论中，由拖曳引起的杂质偏析分布在演化初始阶段应与局域理论的预测不同。由于偏析影响材料的机械、腐蚀和电子性质，成对扩散的非局域特性可能对纳米结构材料具有重要影响。