超薄银膜厚度依赖的自发去湿形貌

我们在此展示，在纳秒激光熔化下，SiO2上超薄银膜自发去湿的形貌路径被发现依赖于膜厚。对于厚度h在2 ≤ h ≤ 9.5 nm之间的薄膜，去湿中间阶段的形貌由双连续结构组成。对于11.5 ≤ h ≤ 20 nm的薄膜，中间阶段则由规则尺寸的孔洞组成。测量不同去湿阶段特征长度尺度随膜厚的变化，显示出系统性的增加，这与所研究整个厚度范围内的旋节去湿不稳定性一致。这种形貌随厚度的变化与先前对聚合物薄膜的观察结果一致[A. Sharma et al, Phys. Rev. Lett., v81, pp3463 (1998); R. Seemann et al, J. Phys. Cond. Matt., v13, pp4925, (2001)]。基于包含分子间力的自由能曲率行为，我们估算了Ag在SiO2上分子间力的形貌转变厚度。理论预测与Ag的观察结果吻合良好。这些结果表明，有可能以一致的方式形成各种复杂的银纳米形貌，这在银表面的光学应用中（例如表面增强拉曼传感）可能是有用的。