不稳定倾斜晶体生长一维原子尺度模型中的台阶聚束与宏台阶形成
材料科学
2017-09-13 v2
摘要
我们基于元胞自动机设计了一种新的倾斜生长一维原子尺度模型。其中台阶运动通过执行规定吸附原子如何并入倾斜晶体的自动机规则实现。每次规则执行后时间增加，随后进行nDS次吸附原子扩散更新。nDS的增加在扩散限制（DL, nDS=1）与动力学限制（KL, nDS >> 1）生长区间之间切换。我们采用两种备选的不稳定性源——偏置扩散与无限反Ehrlich-Schwoebel势垒（iiSE）来研究不稳定台阶运动。由于模型中未显式纳入台阶-台阶排斥，产生的台阶聚束不仅由台阶而且由宏台阶构成。通过研究聚束尺寸N与宏台阶尺寸Nm的时间演化来量化这一复杂图案形成，以寻找重新标度时间的适当参数组合，从而得到包含预因子的完整时间标度关系。对于偏置扩散情形，N的时间标度指数beta为1/2，而iiSE情形为1/3。两种情形下，Nm的时间标度指数beta_m在DL区约为3beta/4，在KL区为3beta/5。
引用
@article{arxiv.1601.07371,
title = {Step bunching and macrostep formation in 1D atomistic scale model of unstable vicinal crystal growth},
author = {F. Krzyżewski and M. Załuska-Kotur and A. Krasteva and H. Popova and V. Tonchev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.07371},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 9 figures