粗化转变作为自组织形成中的驱动因素
介观与纳米尺度物理
2021-02-17 v1 材料科学
化学物理
计算物理
摘要
基于蒙特卡洛动力学方法，我们研究了一维结构沿长度方向出现的周期性调制的形成机制。初始圆柱形纳米线/平板在低于各自熔点的温度下演化，既可能断裂为单个纳米团簇，也可能形成具有显著横截面调制的稳定态。此类构型在多项实验中观察到，其激发波长低于经典瑞利不稳定性发展的临界值。我们表明，在亚临界模式下激发的调制对应于纳米线/平板准一维表面上粗化转变的出现。由于粗化转变仅可能出现在具有特定晶体结构的金属的某些晶面上，正如我们所展示的，一维系统的短波长调制可通过以下方式实现：（i）适当取向纳米线/平板轴线，使其侧表面自发出现粗化转变；（ii）通过外部作用（电子束辐照或接触冷等离子体）激活原子表面扩散的方法，在不显著加热纳米线的情况下刺激粗化转变。针对 BCC 与 FCC 晶格所得结果可用于光电子学与超大规模集成电路中有序一维结构的受控合成。
引用
@article{arxiv.2102.08088,
title = {Roughening transition as a driving factor in the formation of self},
author = {Vyacheslav N. Gorshkov and Vladimir V. Tereshchuk and Pooya Sareh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08088},
year = {2021}
}
备注
27 pages, 9 figures, Supplementary materials