单原子及多原子薄膜生长的蒙特卡罗模型

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snow5534
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,纳米薄膜的结构特殊,是一种有着良好性能的新型薄膜材料。纳米膜技术被应用于科学技术的各个领域,改变着人们的传统生产观念。一般的薄膜是生长而成的,这是极其复杂的动力学过程,生长过程及其相互作用影响着薄膜的微观结构和性能。计算模拟技术的成熟,在原子尺度上模拟了原子和分子的成膜过程,使得实验中无法直接观察的过程实现可视化。  本文利用蒙特卡罗法(Monte Carlo)构造了单原子Ag、二元金属Ti-Al以及多原子Ti-Si-N的薄膜生长模型,从微观角度研究了其三维生长过程。Ag薄膜模型为六边形基底网格,Ti-Al薄膜和Ti-Si-N薄膜模型为四边形基底网格,并采用周期性边界条件处理边界问题。薄膜生长主要考虑了三个动力学过程,即沉积、扩散和脱附,并利用半经验对势来计算原子的扩散激活能。三个过程相互独立且依据各自的概率发生,但同时扩散和脱附过程又与沉积过程息息相关,通过模拟计算,详细地分析了在薄膜生长初期基底温度和沉积速率对岛过渡形态的影响。  模拟结果表明:在薄膜生长过程中,随着基底温度的逐渐升高,岛的数量减少,尺寸增加,薄膜表面渐渐光滑,粗糙度减小。温度的升高加强了原子的扩散能力,使得更多的孤立原子被岛捕获,增加了岛与岛合并的机会。沉积速率决定了粒子的迁移速率,降低沉积速率的模拟结果与升高基底温度相似。沉积速率较小时,粒子有充足的时间进行迁移。温度的升高和沉积速率的降低,使薄膜生长模式发生转变,由岛状生长转化为层状生长。
其他文献
近 日,国家互联网信息办公室发布了《网络信息内容生态治理规定》(以下简称《规定》),自2020年3月1日起施行.国家互联网信息办公室有关负责人表示,出台《规定》,旨在营造良好
期刊
大型压缩机广泛应用于石油化工、冶金、空气分离、制药以及国防科研等各个领域,是国家基础工业的关键装备之一,但压缩机转子在热装配后的产生主轴弯曲易导致在压缩机运行过程中出现较大的振动,直接影响到压缩机稳定运行、使用寿命等,严重时甚至直接导致产品报废。主轴残余应力和表面摩擦系数对主轴装配后的弯曲变形有重要影响,但相关的研究报道相对匮乏,本文针对这两个问题开展了的数值模拟和实验研究。在残余应力测试方面,考
随着现代电力电子技术的发展和永磁材料性能的提高,永磁无刷直流电机的性能不断得到提高,广泛的应用于武器系统、航空航天、电梯拖动和交流伺服等运动控制领域。然而,无刷直流电动机具有较大的转矩波动,而对于这些应用场合,转矩平滑通常是基本的要求。因此,对无刷直流电动机的应用,必须考虑其转矩脉动的抑制问题。本文以正弦波无刷直流电动机为研究对象,对转矩波动问题进行了较为细致的理论分析。正弦波无刷直流电动机的转矩
该文研究了Bitina的显式无网格算法.与传统的网格算法不同,求解区域用"点云"离散代替通常的网格划分;基于当地点云离散结构,用二次极小曲面逼近计算空间导数.该文首先对无粘E
镜泊湖地下电站1978年建成,由4台机组组成,装机容量60MW(4×15MW),现水轮发电机组已运行二十八年,设备陈旧且老化严重,近年来虽然对一些附属设备包括计算机监控方面等进行了技术改造,但计算机监控系统始终没有全面完善。镜泊湖发电厂地下电站虽然机组容量较小,但由于我省水电厂调峰机组较少,所以镜泊湖地下电站在黑龙江省电网尤其省东部网中占有很重要地位,现在镜泊湖地下电站已不能满足机组快速开停机并网
本文在结合国外大量试验的基础上,详细地讨论了利用振动红外热像方法对层合梁(板)脱层进行无损检测的可行性及基本原理,并对其特点进行了初步的研究。 脱层是层合材料最常见
随机共振现象是非线性动力学系统中的一种反直观的现象,当一个非线性动力学系统受到一个随机力(噪声)的激励,也就是系统输入具有一个连续的频谱,系统和输入的随机激励之间地
学位
本文在认真调查总结国内外对钢筋混凝土受弯构件的疲劳性能研究的历史和现状的基础上,针对目前研究工作中尚存在的问题,提出了所要研究的主要内容.本文首先理论分析了钢筋混
本文阐述了转子动平衡的理论基础,设计了以8098单片机和彩色液晶显示器为核心技术的智能化多功能动平衡测试仪。硬件部分分为控制部分和不平衡信号处理部分。控制部分主要包括8098单片机、存储器扩展、键盘接口、彩色液晶显示接口和输入/输出控制接口等电路;这部分电路主要实现信息输入、存储、输出、显示等系统逻辑方面的功能。不平衡信号处理部分由基准信号电路和振动信号电路组成。基准信号电路用于测量转速、为测量相