颗粒自组装成六方图案2D纳米丘陵
纳米世界有时候类似于宏观世界的过山车式的丘陵,放在一系列六边形的尖端。令人惊讶的是,这些纳米丘陵是由颗粒自组装而成的——离子束轰击半导体腐蚀出颗粒,随后重新沉积。
现在,一项新的理论首次详尽的研究了对多离子轰击2D表面粗糙化和平滑化的再沉积过程。结果表明,再沉积过程的确可以作为实验中观察到的六方阵列点图案产生过程中的稳定因子。该结果由荷兰埃因霍温科技大学(Eindhoven University of Technology, in the Netherlands)Christian Diddens和德国明斯特大学(Munster University, Germany)Stefan Linz所发现,相关结果发表于EPJ B(欧洲物理B)。
为了计算合理时间内再沉积过程的多次模拟,作者将再沉积模型结合到腐蚀模型中,精心设计了一种新的高效算法。再沉积模型使得整个微管再沉积动力学可近似作为相关高度和粗糙纹理表面局部坡度的函数。这种方法还辅之以一个新的数值算法,用于精确计算再沉积过程之后的离子束如何堆垛物质。
这导致了腐蚀的颗粒主要再沉积在山谷附近,而几乎没有颗粒沉积于山顶。总的来说,他们发现再沉积机制有助于形成稳定的六方图案。他们还与实验结果进行比较,证实了数值模拟形成的有序结构的长径比。这意味着受腐蚀颗粒的再沉积在纳米结构的形成中起到了至关重要的作用。同时,他们全面考察了再沉积颗粒在图案表面的分布。
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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