Texture and morphology of epitaxially grown LuNi2B2C thin films on single crystalline MgO substrates of different orientation
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2010-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Correlation between morphology and transport properties of quasi-free-standing monolayer graphene
研究了不同温度下氢嵌入形成的准自支撑单层石墨烯（QFMLG）的形貌，并讨论了其与输运性质的关系。通过扫描隧道显微镜在600 ° C和800°C下形成的QFMLG上观察到石墨烯-衬底界面处不完全氢嵌入对应的特征。它们作为带电杂质有助于载流子散射。在1000°C时，SiC衬底中出现空洞和石墨烯的褶皱，使载流子迁移率显著降低。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of growth morphology of deposited fcc metals through tuning substrate-metal interactions
通过调节基底-金属相互作用强度，研究了fcc金属生长形态的控制方法，发现Au、Pd和Pt对基底相互作用敏感，可有效改善表面平整度和减少缺陷密度。
2025-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Morphology and Photoluminescence of CH3NH3PbI3 Deposits on Nonplanar, Strongly Curved Substrates
有机-无机金属卤化物钙钛矿最近作为用于光伏应用的高效光捕获材料吸引了越来越多的关注。然而，从溶液中沉积的有机金属钙钛矿的结晶和形态的精确控制，被认为是提高最终光伏性能的关键，仍然具有挑战性。在这种情况下，在这里，我们报告生长微晶沉积物的CH 3 NH3 PbI 3（MAPbI 3），通过一步溶液浇铸在圆柱形的石英基板（棒）。我们发现，基板曲率有很强的影响，所获得的多晶沉积物的MAPbI 3的形态。虽然晶体的宽度和长度显着降低基板具有较高的曲率，光致发光（PL）光谱峰的位置没有显着演变为MAPbI 3沉积在基板上具有不同的直径。具有较高曲率的圆柱形衬底上的微晶MAPbI 3沉积物的晶体尺寸减小和更致密的覆盖归因于两个主要贡献，这两个贡献都与MAPbI 3沉积物的退火步骤有关。特别是，直径依赖的热容和基板曲率增强的溶剂蒸发速率的变化似乎有助于最结晶过程和由此产生的形态变化的MAPbI 3沉积在圆柱形的石英基板上具有各种直径。圆柱形衬底的纵向几何形状还提供了用于检查暴露于各种气体介质（例如氧气、氮气和氩气）的流动的MAPbI 3的沉积物的PL响应的简易解决方案。总的来说，本文报道的方法激发了MAPbI 3沉积物的新颖的圆柱形几何形状，其可以在低成本光光学器件（包括气体传感器）中找到应用。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
In-Situ Monitoring of Thermal Annealing Induced Evolution in Film Morphology and Film-Substrate Bonding in a Monolayer MoS2 Film
我们进行原位两个周期的热循环和退火的研究转移CVD生长的单层MoS 2的SiO2/Si衬底上，使用空间分辨显微拉曼光谱和PL光谱。在热循环和在305摄氏度下退火两次之后，膜形态和膜-基底结合被显著地改变，这与聚合物残留物的去除一起导致膜上的应变和掺杂分布的重大变化，并且因此光学性质。退火前，在转移膜中的波纹相关的应变占主导地位的PL峰的位置和强度的空间分布的膜;退火后，在膜-衬底键合的变化，影响应变和掺杂，成为主导因素。这项工作表明，薄膜-衬底键合，从而应变和掺杂，在热应力下是不稳定的，这对于理解衬底对2D材料的光学和输运性质的影响及其对器件应用的影响是重要的。
2016-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Graphene formation on SiC substrates
在半绝缘、同轴、4 H-和6 H-SiC衬底的C和Si面上产生石墨烯层。该工艺在高真空（<10-4毫巴）下在商业化学气相沉积SiC反应器中进行。开发了一种用于H2蚀刻轴上衬底的方法，以对于每个多型体产生在Si面上具有0.5nm的高度和在C面上具有1.0至1.5nm的高度的表面台阶。开发了在H2蚀刻之后立即在衬底上形成石墨烯的工艺，并且这些样品的拉曼光谱证实了石墨烯的形成。描述了石墨烯的形貌。对于这两个面，在石墨烯形成过程中，下面的衬底形态被显着修改;表面台阶高达15 nm高，有时会失去均匀的台阶形态。通过对大面积（16 mm见方）和小面积（2和10 μ m见方）样品的霍尔效应测量，给出了迁移率和片状载流子浓度，并与最近的报道进行了比较。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Predicting nanocrystal morphology governed by interfacial strain
在推广的Wulff-Kaichew（GWK）定理框架下，研究了（001）钛酸锶衬底上具有重要技术意义的氧化镍（NiO）纳米晶的形状依赖性.结果发现，NiO纳米晶体的形状主要取决于界面应变的存在（或不存在）。与衬底具有完全假晶界面（即，外延应变未松弛）的纳米晶体形成具有{001}、{011}、{111}和高折射率{113}暴露小面的嵌入式光滑球冠形态，所述小面具有负伍尔夫点。另一方面，当界面应变被失配位错松弛时，纳米晶体呈现截头棱锥形状，由{111}面和{001}平顶限定，具有正的Wulff点。我们的定量模型能够预测实验观察到的形状和尺寸具有良好的精度。由于异质外延纳米晶体在各种物理化学和电化学功能器件的需求不断增加，这些结果奠定了重要的基础，在利用GWK定理作为一种通用的分析方法来解释异质外延纳米晶体生长的氧化物衬底受界面应变。
2021-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-organized formation of step-terrace structure in SrRuO3 thin films grown on mixed-terminated SrTiO3 (100) substrates
Nagoya University（名古屋大学）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学）
通过脉冲激光沉积在未处理的混合终止SrTiO3(100)衬底上生长SrRuO3薄膜，发现其从三维岛状生长转变为台阶流生长，自组织形成台阶-平台结构，且平均台阶宽度可通过衬底温度和靶-衬底距离调控，该结构可改善后续BiFeO3薄膜的表面平整度和结晶质量。
2026-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversal of strain state in a Mott insulator thin film by controlling substrate morphology
本研究发现通过退火调控蓝宝石衬底的平整或阶梯形貌，可改变V₂O₃薄膜中晶格失配压应变与热膨胀失配拉应变的主导地位，实现应变状态反转，为Mott绝缘体薄膜应变调控及室温以上绝缘-金属切换应用提供新途径。
2025-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative study of room temperature and quench condensed bismuth films: morphology and electronic characteristics
Department of Materials Science and Engineering, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学材料科学与工程系）；Department of Physics, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学物理系）
研究比较了室温和淬冷沉积条件下铋薄膜在不同基底上的形貌与电子特性，揭示了基底温度对结晶度、电导率及晶粒大小的影响。
2026-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Liquid-assisted laser nanotexturing of silicon: onset of hydrodynamic processes regulated by laser-induced periodic surface structures
本研究通过飞秒激光在甲醇中加工硅，揭示了激光诱导周期表面结构调控流体动力学过程起始，实现可定制的纳米织构，降低反射率并改善硅光电探测器性能。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Morphology of Thin Films of Gold Grown on CaF2 (100) and (111)
采用热蒸发法在（100）和（111）取向的CaF_2单晶衬底上沉积金薄膜。通过原子力显微镜分析了所得薄膜结构与衬底温度和沉积厚度的关系。在CaF_2（100）上，当沉积厚度在30 ~ 45 nm时，形成了直径为几百nm的网状平坦平台。在CaF 2（111）上，在膜厚度在70和90 nm之间时形成具有小的平均粗糙度的封闭膜。然而，这些膜没有表现出前一种情况中存在的延长的平台。根据Brueck和Engel规则，提出了Au（100）微晶在两个表面上的外延生长。对于两种衬底，外延温度确定为Te = 320
2006-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Morphology and stability of droplets sliding on soft viscoelastic substrates
本研究揭示了液体与固体间的能量耗散分配如何控制粘弹性凝胶上滑动液滴的形态与稳定性，提出了高度吻合实验数据的凝胶润湿非线性模型，并指出存在显著滑移现象。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Morphology of Fine-Particle Monolayers Deposited on Nanopatterned Substrates
我们研究了规则基底图案的存在对纳米颗粒和胶体颗粒不可逆吸附的影响。沉积的半径$r_0$的磁盘被认为是，与允许的区域，其中心连接在平面上的正方形细胞排列在一个正方形的晶格图案。我们研究了一个广义版本的随机顺序吸附模型的堵塞状态的性质为不同的值的细胞大小，$a$，和细胞-细胞分离，$b$。该模型在两个无量纲参数$α=a/2r_0$和$β=b/2r_0$的空间中显示出令人惊讶的丰富行为。利用一种有效的算法对$500\times500$正方形晶格晶胞的系统尺寸进行了广泛的蒙特卡罗模拟，以表征堵塞状态的形态。
2008-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of mechanical compliance of the substrate on the morphology of nanoporous gold thin films
本研究探讨基底机械顺应性对纳米多孔金薄膜形貌的影响，通过实验和有限元分析发现，PDMS基底厚度变化会显著改变薄膜的宏观裂纹和微观裂纹分布，而韧带和孔隙尺寸变化可忽略，为柔性电子等功能性应用提供了形貌优化依据。
2024-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spectro-microscopy of single and multi-layer graphene supported by a weakly interacting substrate
我们报告的电子结构和表面形貌的剥离石墨烯绝缘基板上使用角分辨光电发射和低能电子衍射测量。我们的研究结果表明，尽管剥离的石墨烯在微观上是波纹状的，但价带保留了无质量的费米色散，费米速度约为10^6 m/s。我们观察到的形态和电子结构之间的密切关系，这表明，控制石墨烯和支撑衬底之间的相互作用是至关重要的石墨烯器件的应用。
2008-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the surface morphology of GaSb epitaxial layers deposited by molecular beam epitaxy (MBE) on GaAs (100) substrates
本研究比较了在GaAs衬底上生长GaSb缓冲层的三种方法，选定最优工艺，为低成本制备基于T2SL的高质量红外探测器结构提供了更廉价的替代方案。
2024-09-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Understanding Substrate Effects on Two-Dimensional MoS2 Growth: a Kinetic Monte Carlo Approach
本研究采用动力学蒙特卡洛模拟探究衬底对二维MoS₂生长形貌的影响，明确了吸附速率、边缘迁移及衬底刻蚀的调控作用，为二维过渡金属二硫族化合物合成工艺的设计优化提供理论支撑。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Formation and morphology of closed and porous films grown from grains seeded on substrates: Two-dimensional simulations
二维模拟被用来探索拓扑结构的转变，发生在形成的薄膜生长的晶粒上的基板上。这是针对晶粒表面分数$Φ$的初始值$Φ_s$的相对大的范围进行的。多孔膜的形态被捕获的过渡时，晶粒连接，形成一个单组分网络使用新开发的无光栅算法，结合计算几何和网络理论。通过研究孔表面分数$Φ_p$、孔与颗粒的比率、孔面积分布以及某些选定区域的孔对$Φ_p$的贡献，获得了对多孔膜及其悬浮对应物的形态的进一步了解。当薄膜闭合时，使用生存函数估计在过渡处评价针孔生存。封闭膜（$Φ= 1$）的形态也进行了表征，并通过测量晶粒面积和周长进行定量。大多数的调查量被发现依赖于$Φ_s$和长时间的持续性针孔表现出关键的行为作为$Φ_s$的功能。除了提供指导方针，设计有效的工艺制造薄膜和悬浮多孔膜定制的性能，这项工作可能会推进连续渗流理论的理解。
2022-01-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.data-an
Self-assembled nano-columns in Bi2Se3 grown by molecular beam epitaxy
通常假定通过物理气相沉积技术生长的层状范德华（vdW）材料在生长期间与衬底具有弱相互作用。这导致具有相对小的域的膜，所述域通常是三角形和阶梯状形态。在本文中，我们证明了Bi_2Se_3，一种典型的VDW材料，当生长在GaAs（001）衬底上时，将形成纳米柱形态。这种形态是由一个相对较强的膜/基板的相互作用，长吸附原子扩散长度，和高活性硒通量解释。这一发现为自组装VDW结构的生长铺平了道路，即使在没有应变的情况下。
2021-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of surface morphology on magnetization dynamics of cobalt ultrathin films
利用磁光克尔效应（MOKE）和四探针电阻率测量，对表面粗糙度为0.5 nm和1.6 nm的SiO2衬底上Co薄膜的生长进行了原位研究。原位测量联合建议沃尔默-韦伯生长过程，并通过在两个基板上的铁磁，超顺磁性和铁磁相的形成进行。岛被发现聚结在膜厚度为0.6 nm和1.5 nm的连续膜形成周围的膜厚度为1.5 nm和3.0 nm的光滑和粗糙的基板，分别。铁磁长程有序，即，在聚结阶段之后立即观察到在两种膜中出现磁滞回线。所观察到的方位角的依赖性bavity证实存在一个弱的单轴磁各向异性在这两种膜，而在单轴磁各向异性与基板粗糙度的差异被解释在畴壁钉扎和内部应力的膜的综合效应。的起源更高的UMA的情况下的Co膜沉积在类似的均方根粗糙度的波纹图案化的基板上的是由于修改后的长程偶极杂散场的表面上。
2023-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnesium hydride films deposited on flexible substrates: Structure, morphology and hydrogen sorption properties
本文用反应等离子体辅助溅射一步制备1.8 μm MgH2柔性薄膜，对比石墨与聚酰亚胺基底，发现石墨上薄膜经28次循环仍完全可逆且不分层。
2023-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Morphology of supported polymer electrolyte ultra-thin films: a numerical study
聚合物电解质膜（PEM）的形态，例如，在PEM燃料电池催化剂层内的Nafion对决定电池性能的电化学活性和传输现象具有显著影响。在这些区域中，可以发现Nafion作为超薄膜，涂覆催化剂和催化剂载体表面。这些表面的亲水/疏水特性对膜的结构形成的影响尚未得到充分探讨。在这里，我们报告了关于分子动力学模拟调查的基板上的离聚物超薄膜形态在不同的水化水平的影响。我们使用一个平均场的模型，我们在以前的出版物中介绍的水合Nafion离聚物与基板的相互作用，其特征在于可调程度的亲水性。我们发现，基板与水的亲和力起着至关重要的作用，在离聚物膜的分子重排，导致完全不同的形态。在电影的不同区域的详细结构描述显示出强烈的异质性行为的证据。最后，我们的观察PEMFC催化剂层性能的影响的定性讨论。
2015-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the substrate-driven morphological changes in Nd0.6Sr0.4MnO3 thin films
锰氧化物薄膜是研究强关联电子系统的理想材料。了解锰氧化物薄膜的生长和形貌驱动的物理性质的变化是至关重要的，他们在氧电子学的应用。本文报道了采用脉冲激光沉积技术制备的纳米结构Nd0.6Sr0.4MnO3（NSMO）薄膜的形貌、结构和电输运性质。扫描电子显微镜（SEM）成像的薄膜揭示了两个突出的表面形态：颗粒状和独特的交叉纳米棒型形态。从X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）分析，我们发现，所观察到的纳米结构导致从发生在梯田衬底表面上的生长模式改变。此外，对薄膜的电输运性质的研究表明，具有交叉纳米棒型形貌的薄膜在金属-绝缘体转变（MIT）附近显示出尖锐的电阻转变。一个增强的电阻温度系数（TCR）的一个数量级相比，也观察到的薄膜颗粒形态。这种通过调整形态的TCR %的增强使得这些薄膜成为开发基于氧化物的温度传感器和检测器的有希望的候选物。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Independence of surface morphology and reconstruction during the thermal preparation of perovskite oxide surfaces
使用CO $_2$激光器从背面直接加热晶体，可以原位热制备SrTiO $_3$衬底用于外延，而不需要非原位蚀刻和退火。我们发现，在900-1100 °C下形成具有直台阶的大平台与外延的理想表面重构的形成无关，这需要超过1200 °C的温度才能完成。该方法可以是通用的，至少对于钙钛矿氧化物表面是通用的，因为它在不同温度下也适用于LaAlO $_3$和NdGaO $_3$，这两种其它广泛使用的氧化物衬底材料。
2018-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Switching dynamics of morphology-structure in chemically deposited carbon films -a new insight
碳是研究最多的材料之一，在演化结构方面表现出混沌行为。碳材料的合成在很大程度上取决于沉积技术、工艺参数、衬底表面条件和气相化学成分的比例。已经采用多种技术从各种气体混合物向不同的基底材料沉积碳膜。在这项研究中，碳薄膜和厚膜被称为热灯丝化学气相沉积和微波等离子体化学气相沉积的不同技术进行了讨论，他们的合成过程中已被解释在一个新的上下文中。在这里，我们讨论了原子或微小晶粒合并成一个特定的相的颗粒或微晶和电子动力学负责结合原子在形成各种微小的颗粒，颗粒和微晶控制膜的厚度在几个纳米到几个微米的整体形态结构。碳原子在固态时，在平坦表面上的汞齐化在均匀电子动力学下形成结合，而在不平坦表面上的汞齐化在非均匀电子动力学下形成结合。在适当的表面缺陷或磨损下的衬底导致微小晶粒的成核速率提高，因此，它们的生长速率增加。这项研究开始于碳膜的未探索的科学，其中除了局部工艺参数外，衬底的性质也影响微小团簇，晶粒和微晶在其形成的初始阶段形成的动力学。我们的结果和讨论启发我们重新审视在任何尺度和任何衬底表面上沉积的不同类型的薄膜的成核和生长机制，构成不同的组成。
2017-06-14 cond-mat.mtrl-sci
A Molecular Mechanics Study of Morphologic Interaction between Graphene and Si Nanowires on a SiO2 Substrate
在本文中，我们研究了石墨烯和硅纳米线在二氧化硅衬底上的形态相互作用，使用分子力学模拟。考虑两种情况：1）在SiO2衬底上由单个Si纳米线插层的石墨烯纳米颗粒，和2）在SiO2衬底上由平行均匀图案化的Si纳米线阵列插层的毯覆石墨烯薄片。从这两种情况的模拟结果中出现了各种石墨烯形态，其被示出取决于两种几何参数（例如，石墨烯纳米线宽度、纳米线直径和纳米线间距）和材料性质（例如，石墨烯-纳米线和石墨烯-基底结合强度）。虽然本研究中原子级分辨率的定量结果可以进一步用于确定石墨烯在形态调控下的电子性质变化，但本研究的定性理解可以扩展到帮助探索其他材料系统中的石墨烯形态。
2011-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial graphene on SiC: Modification of structural and electron transport properties by substrate pretreatment
外延石墨烯层的电输运性质与SiC表面形态相关。在这项研究中，我们通过原子力显微镜和拉曼测量表明，当对近轴6 H-SiC（0001）衬底应用不同的预处理程序时，外延石墨烯层的表面形态和结构发生显着变化。事实证明，经常使用的衬底的氢蚀刻是导致石墨烯生长期间出现不期望的高宏观台阶的原因。一种更有利的类型的亚纳米阶梯石墨烯层获得了一种新的方法：高温处理的SiC表面在氩气气氛中。结果可以通过在抑制巨阶聚束和石墨烯阶流生长的调节过程之后观察到的石墨烯缓冲层域来解释。优越的电子质量证明了在纳米探针传输实验中获得的非本征电阻各向异性较小，并在低温磁输运测量中的霍尔电阻的出色的量化。量子霍尔电阻与标称值（冯·克利青常数的一半）在4.5*10（-9）的标准偏差内一致，这使得该方法适合于制造电量子标准。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A route towards controlling the morphology of vertical graphene nanosheets
本文中，已经努力揭示等离子体工艺参数对通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）生长垂直石墨烯纳米片（VGN）的影响。参数包括衬底温度、微波功率和等离子体源到衬底的距离。观察到这些可变参数对形貌、生长速率和结晶度的显著影响。因此，这些参数被认为是决定性因素，这决定了表面反应和生长动力学，支配最终的结构和控制形态的VGN。通过PECVD生长的VGN的激活能被发现是0.57 eV。通过纳米石墨岛的垂直生长的直接证据是观察到从温度依赖性生长的VGN。这种对VGN生长的理解不仅有助于等离子体化学下的生长机制，而且有助于获得场发射和能量存储应用的受控和期望的结构。
2016-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Control of Cu morphology on TaN barrier and combined Ru-TaN barrier/liner substrates for nanoscale interconnects from atomistic kinetic Monte Carlo simulations
本研究利用基于 DFT 能垒的原子尺度 kMC 模拟，考察不同 Ru 掺入量、温度和分压下 TaN 及 Ru-TaN 复合阻挡层/衬垫层上的 Cu 沉积形貌，以优化纳米互连体积。
2024-10-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Phase purity and surface morphology of high-Jc superconducting Bi2Sr2Ca1Cu2O8+δ thin films
通过PLD在LAO基板上制备了相纯、表面光滑且高性能的高温超导Bi-2212薄膜，揭示了基板选择与退火温度对薄膜质量的影响，并发现重复使用基板经机械抛光后仍能获得高质量薄膜。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Simple derivation of Young, Wenzel and Cassie-Baxter equations and its interpretations
本文用概念模型推导了Young、Wenzel和Cassie-Baxter方程，而不作严格推导，以帮助这一领域的新手。然后，我们指出，如果衬底最初是亲水的，那么可以修改表面形态，使衬底变得疏水或超疏水。但是，如果衬底最初是疏水的，那么只能通过使用本文中提到的形式主义修改表面形态来使其超疏水而不是亲水
2008-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Growth and Morphology of InN Nanowires on Si<111> and Si<100> at Back-End-Of-Line Compatible Temperatures
STMicroelectronics（意法半导体）；Univ. Grenoble-Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG, PHELIQS（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、格勒诺布尔理工学院、IRIG、PHELIQS）；Univ. Grenoble-Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内尔研究所）
在背段工艺兼容温度下，通过AlN缓冲层在Si<111>和Si<100>基板上成功生长高质量InN纳米线，展示其在硅基单片集成中的应用潜力。
2026-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Transfer of Vertical Graphene Nanosheets onto Flexible Substrates towards Supercapacitor Application
垂直石墨烯纳米片（VGN）是下一代电子器件应用的首选材料。电子工业中对柔性器件的需求不断增长，对感兴趣的材料的生长温度带来了限制。然而，具有更好结构质量的VGN通常在高生长温度下实现。通过采用一种有效的策略，通过软化学路线将生长良好的VGN转移到任意柔性衬底上，可以克服与在柔性衬底上直接生长相关的困难。因此，我们展示了一种简单，廉价和可扩展的技术，用于将VGN转移到任意基底上，而不破坏其形态和结构特性。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和四探针电阻法对转移后的样品进行了形貌、化学结构和电子性质的分析。相关的表征调查表明，保留的形态，结构和电气性能的转移VGN相比，生长的。此外，还检查了转移到柔性衬底上的VGN的存储容量。极低的薄层电阻为0.67 kOhm/sq。在2000次循环后具有91.4%的保持率的158微法拉/cm 2的优异超电容证实了这种无损伤转移VGN方法用于柔性纳米电子器件应用的巨大前景
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Fractal analysis of BaF2 thin films deposited on different substrates
采用电子束蒸发技术在室温下分别在玻璃、硅和铝基片上制备了厚度为20 nm的氟化钡（BaF 2）薄膜。利用掠射角X射线衍射（GAXRD）和原子力显微镜（AFM）分别研究了其结构和表面形貌。结果表明，不同基体的晶粒尺寸、平均表面粗糙度和界面宽度不同。应用Higuchi算法对AFM图像进行分形测量，发现不同衬底的分形维数不同。
2017-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Zinc dialkyldithiophosphates adsorption and dissociation on ferrous substrates: an ab initio study
本研究采用第一性原理密度泛函理论模拟，探讨了二烷基二硫代磷酸锌在铁基基底上的吸附与解离机制，发现铁基底使分子解离在能量上高度有利并改变反应路径，而表面氧化会降低分子-基底相互作用，为磷酸盐摩擦膜的早期形成提供了见解。
2023-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Rapid low-temperature synthesis of graphene-coated SiC substrates for remote and van der Waals epitaxy
本研究针对传统SiC高温石墨化制备石墨烯存在的表面台阶聚束问题，开发金属辅助石墨化技术，低温快速合成均匀单晶石墨烯，成功制备自支撑III-N薄膜，为超宽禁带晶体薄膜规模化制备提供新路径。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the SiC surface - a morphology study on the epitaxial growth of graphene and its buffer layer
我们使用原子力显微镜研究了石墨烯缓冲层的生长和碳化硅衬底表面的台阶聚束行为。局部缓冲层域的形成被确定为不期望的高步骤的边缘的起源与一个一般模型的步骤动态的预测非常一致。所应用的聚合物辅助升华生长方法表明，抑制这种行为的关键原理是缓冲层的均匀成核。以这种方式，碳化硅表面被稳定化，使得在各种碳化硅衬底表面上的石墨烯生长期间可以保留超平坦表面。实验结果的分析描述了不同的生长模式，通过强调缓冲层成核和临界质量传输过程的重要性，扩展了目前对外延石墨烯生长的理解。
2017-07-10 cond-mat.mtrl-sci
The morphology and interface structure of titanium on graphene
该研究结合实验表征与理论计算，揭示了石墨烯层数、衬底性质、沉积温度对钛薄膜形貌的关键影响，阐明了单层石墨烯上钛呈岛状高缺陷形貌的机制，提出了钛-石墨烯界面的调控设计规则。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of strain and morphology on magnetic properties of Fe$_3$O$_4$/NiO bilayers grown on Nb:SrTiO$_3$(001) and MgO(001)
采用反应分子束外延技术在MgO（001）和SrTiO $_3$（001）衬底上生长了Fe $_3$ O $_4$ /NiO双层薄膜，并对薄膜的形貌、结构和磁性进行了比较研究。这些结构的研究通过X射线光电子能谱学，低能电子衍射，X射线反射率和衍射以及振动样品磁强计。虽然在MgO（001）上生长的NiO的晶格失配仅为0.8%，但是如果在SrTiO $_3$上生长，则其暴露于-6.9%的横向晶格失配。在Fe $_3$ O $_4$的情况下，MgO（001）和SrTiO $_3$（001）的错配应变分别为0.3%和-7.5%。为了阐明双层系统的弛豫过程，磁铁矿和氧化镍膜的膜厚度在5和20 nm之间变化。虽然NiO薄膜在两种衬底上都很好地有序，但与在NiO/MgO上生长的薄膜相比，在NiO/SrTiO $_3$上生长的Fe $_3$ O $_4$薄膜表现出更高的表面粗糙度以及更低的结构有序性。此外，NiO膜生长假晶在MgO基板上的调查的厚度范围内没有任何迹象的松弛，而SrTiO $_3$的NiO膜显示出较强的应变松弛。Fe $_3$ O $_4$薄膜即使在NiO/MgO和NiO/SrTiO $_3$上厚度为5 nm的薄膜也表现出强弛豫。两种衬底上的磁铁矿层显示出四重磁面内各向异性，磁易轴指向$\left\langle100\right\rangle$方向。由于NiO/SrTiO $_3$上的…
2018-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Evolution in Surface Morphology of Epitaxial Graphene Layers on SiC Induced by Controlled Structural Strain
利用电子沟道衬度成像技术研究了外延石墨烯薄膜和6 H-SiC（0001）衬底表面形貌的演化。而薄膜厚度仅由生长温度决定，在恒定温度下增加生长时间会影响内应力和薄膜形态。超过8-10分钟的退火时间导致石墨烯膜被钉扎到的SiC台阶边缘的均方粗糙度增加，导致在室温下的压缩应力膜。较短的退火时间产生的梯田边缘的形态变化最小，并导致在冷却到室温后几乎无应力的膜。
2008-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring ferromagnetism through electrically controlled morphology
人工多铁性材料中的逆磁电耦合通常通过三种可能的机制来模拟：电荷转移、应变介导或离子迁移。在这里，我们展示了一种新的和高度可靠的方法，其中电控形态修改控制的磁电异质结构，特别是铁电PMN-PT（001）衬底上的FexMn1-x铁磁薄膜的铁磁响应。铁电PMN-PT基板目前，在对应于电气开关，完全可逆的形态变化在表面上，对应于FexMn1-x膜的铁磁响应的可再现的修改。通过原子力显微镜进行的形貌分析表明，在施加高达6 kV/cm的正电场后形成表面裂纹，在施加相同幅度的负电压后这些裂纹消失。在operando X射线磁性圆二向色光谱在Fe边缘的FexMn1-x层显示局部的二向色信号的变化高达2.5倍的电驱动的形态状态的函数。这些研究结果突出了形态和表面形貌的作用，作为一个关键方面的磁电耦合，其证明的电可逆修改的磁响应增加了一个新的可能性，在设计的多铁性异质结构与电控功能。
2018-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Surface morphology, structure and transport property of NaxCoO2 thin films grown by pulsed laser deposition
本文报道了用脉冲激光沉积法（PLD）生长NaxCoO_2薄膜。结果表明，由于钠在沉积过程中的蒸发，钠的浓度对衬底温度和靶-衬底距离非常敏感。在不同的条件下可以得到α相Na_（0.75）CoO_2和γ相Na_（0.71）CoO_2薄膜。相应地，薄膜的表面形貌从片状转变为颗粒状。最佳条件下制备的薄膜的电阻率的温度依赖性显示金属行为，与NaxCoO 2单晶的数据一致。本工作表明PLD是一种很有前途的获得高质量NaxCoO 2薄膜的技术。
2005-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecular beam growth of graphene nanocrystals on dielectric substrates
我们证明了石墨烯纳米晶体的生长，采用固体碳源的分子束方法，可以用于不同类别的大面积电介质基板。拉曼光谱和近边X射线吸收精细结构光谱的表征揭示了纳米晶体中的sp2杂化六方碳晶格。较低的生长速率有利于在所有研究的衬底上形成更高质量、更大尺寸的多层石墨烯微晶。的表面形态是由下面的基板和石墨单层台阶的粗糙度通过环境扫描隧道显微镜观察。
2012-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of vertically aligned carbon nanotube forests grown on stainless steel surfaces
垂直排列的碳纳米管（CNT）森林是一类特别有趣的纳米材料，因为它们结合了多功能特性，例如高能量吸收、抗压强度、可回收性和超疏水性，并且重量轻。这些特性使它们适合用作金属管道和叶片的涂层、保护层和涂层基材。CNT森林在金属上的直接生长提供了将可调CNT官能团直接转移到所需基底上的可能性。在这里，我们专注于表征结构和机械性能，以及在不同类型的不锈钢上生长的CNT森林的润湿性和粘附性。我们调查的碳纳米管的微观结构的钢基板的组成和形态之间的相关性，并揭示后者如何最终控制的CNT森林的机械和润湿性能。此外，我们还研究了基底形貌对碳纳米管与基底粘附性的影响。我们强调，相同的结构-性能关系支配的机械性能的碳纳米管森林生长在钢和Si上。
2018-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stability of a strongly anisotropic thin epitaxial film in a wetting interaction with elastic substrate
由Levine等人的Phys.Rev.B75，205312（2007）导出的长波表面扰动的线性色散关系被扩展为包括具有可变各向异性强度（从弱到强，使得在相应的Wulff形状上出现尖角和稍微弯曲的小平面）的平滑表面能各向异性函数。通过详细的参数研究表明，润湿相互作用和强各向异性的组合，甚至润湿相互作用单独导致复杂的线性稳定性特征的应变和非应变膜。PACS：68.55.J，膜的形态学; 81.15.Aa，膜生长的理论和模型; 81.16.Dn，自组装。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.AO
Growth of Ni and Ni-Cr Alloy Thin Films on MgO(001): Effect of Alloy Composition on Surface Morphology
利用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）研究了衬底处理、温度和成分对MgO（001）衬底上生长的Ni-Cr薄膜表面形貌的影响。酸蚀刻和高温沉积（400 ℃）的组合将产生光滑的薄膜和平台（宽达30 nm），适用于研究表面上的化学反应的进展。使用两种不同的处理来制备用于沉积的MgO衬底，并且它们引入膜表面形态的特征差异。在经磷酸处理的衬底上生长的薄膜在膜生长的初始阶段呈现降低的成核密度，这导致长且宽的台阶。由于Ni（001）/MgO（001）系统中约16%的晶格失配，在400 ℃下的膜生长产生不连续的膜，并且需要两步生长过程来获得连续的层。在100 ℃下沉积Ni膜，并在300 ℃下进行2小时的生长后退火，以获得更光滑的表面。仅添加5 wt. % Cr改变了生长过程，并在400 ℃下产生连续的膜，而不去湿，与纯Ni膜相反。随着Cr含量的增加，膜变得逐渐平滑，具有更宽的平台。Ni 5 Cr合金薄膜具有3.63+/-0.75 nm的均方根表面粗糙度，而Ni 33 Cr薄膜更光滑，均方根粗糙度仅为0.29 +/-0.13 nm。与Cr合金化引发的膜生长的变化是由于界面化学的变化，这有利于改变MgO表面上的金属原子的初始吸附，并建议减少的Ehrlich-Schwoebel势垒。具有良好表面结构的光滑Ni-Cr薄膜的生长为与合金性能相关的广泛的表面科学研究开辟了新的途径。
2016-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Morphology and photocatalytic activity of highly oriented mixed phase titanium dioxide thin films
采用旋涂法在石英衬底上制备了未掺杂和金属离子掺杂的溶胶-凝胶（Sol-Gel）前驱体TiO 2薄膜。这些薄膜的特征在于通过扫描电子显微镜，激光拉曼显微光谱，X射线衍射和紫外可见透射。以亚甲基蓝溶液为研究对象，考察了薄膜的光催化性能。薄膜表现出高度的取向性和热稳定性的α相作为基板效应的结果。在不存在掺杂剂的情况下，金红石相形成为平行带在相变过程中变宽。掺杂或共掺杂过渡金属的TiO 2薄膜在800 ℃以下的温度下，由于氧空位的增加，在分离的团簇中形成金红石。在这项工作中合成的薄膜的光催化活性很低，可能是由于在溶液中的染料分子的二氧化钛表面接触差。过渡金属掺杂剂的存在似乎不利于光催化活性，而混合相膜的性能没有观察到显着不同的单相材料。
2021-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Surface Morphology Assisted Trapping of Strongly Coupled Electron-on-Neon Charge States
本文研究了表面形貌对电子-氖电荷态形成及与微波谐振器耦合的影响，发现浅深度刻蚀能最大化耦合强度，揭示了制造引起的表面特征在形成强耦合eNe态中的作用。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Surface morphology and magnetic anisotropy in (Ga,Mn)As
原子力显微镜和掠入射X射线衍射测量揭示了在GaAs（001）衬底和缓冲层上生长的（Ga，Mn）As层的表面上存在沿$[1\bar{1}0]$方向排列的波纹，在所研究的所有样品中具有约50 nm的周期性。这些样品显示出通常在此类材料中观察到的强对称性破缺单轴磁各向异性。我们观察到一个明确的表面波纹的幅度和单轴磁各向异性分量的强度之间的相关性，这表明这些波纹可能是这种各向异性的来源。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
From Order to Disorder of Alkanethiol SAMs on Complex Au (211), (221) and (311) Surfaces: Impact of the Substrate
采用第一性原理计算和原子分子动力学模拟，研究了基底对金基底上烷基乙醇自组装单分子膜（SAMs）结构和形貌的影响.我们考虑了十六硫醇在Au（211）、Au（221）和Au（311）表面上的反应，这些表面含有由单原子台阶分离的几个原子宽的台阶，类似于实验中使用的复杂Au表面。的自组装膜的结构探测通过几个结构特性，包括倾斜角，平均C原子高度从表面，旋进角，笨拙的缺陷，回转张量和相对形状各向异性。将这些性质与Au（111）上研究充分的自组装膜的性质进行比较，我们观察到相似之处，但也有显着的差异。通过改变衬底观察到明显的有序到无序转变：（111）和（211）表面上的有序自组装膜在（311）表面上变成混合有序-无序结构，在（221）表面上变成完全无序。Au表面台阶的存在也导致了具有长程序的择优倾斜取向。我们的研究结果表明，除了预期的接枝密度的依赖性，从有序到无序的过渡至关重要地取决于基板的形态。有序行为的开始与表面的原子结构有关。影响长程有序性的关键参数是改变烷基硫醇吸附态Au-S-$\mathrm{C^{(1)}-C^{(2)}}$间二面角的能量。
2021-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Tuning Fe Nucleation Density with Charge Doping of Graphene Substrate
我们已经证明，在外延薄膜生长的初始阶段的岛形核可以通过衬底表面电荷掺杂来调节。使用自旋密度泛函理论计算在石墨烯衬底上沉积Fe作为示例来研究这种电荷效应。结果表明，空穴掺杂能显著提高Fe原子的扩散势垒和中间分离时的Fe原子间排斥能，而电子掺杂能降低Fe原子的扩散势垒，但对Fe原子间排斥能的影响不大.进一步的动力学蒙特卡罗模拟表明，在空穴掺杂下，形核岛密度可以增加到10倍以上，并且可以降低到10倍以下。我们的研究结果表明，通过表面电荷掺杂的磁性金属纳米结构的自旋电子学应用定制的生长形态的新途径。
2014-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional domain growth of hexagonal boron nitride thin films
二维范德华层状六方氮化硼（2D-vdW-h-BN）由于其非常规的畴生长形态、优异的性能以及作为二维纳米电子学介质层的应用潜力，近年来引起了人们极大的研究兴趣。然而，h-BN薄膜直接在绝缘衬底上的单向畴生长仍然具有显著的挑战性，因为高的键合各向异性和复杂的生长动力学比传统的薄膜生长，从而导致随机取向的畴形态的形成，并阻碍其在集成纳米器件中的有用性。在这里，超宽带隙h-BN薄膜通过脉冲激光沉积直接生长在低误切的原子级光滑的高度绝缘的c-平面蓝宝石衬底上（不使用任何金属催化层），显示出显著的单向三角形畴形态。密度泛函理论（DFT）计算表明，这种单向畴生长是由于降低了薄膜-衬底界面的对称性和能量，从而打破了无规畴成核点的简并性而导致的台阶边缘引导成核。通过广泛的表征，我们进一步证明了薄膜的优异的单晶样功能特性。我们的研究结果可能为在绝缘衬底上大面积直接生长电子质量的h-BN薄膜以实现高性能二维电子学铺平了道路，此外，还将有利于具有涌现现象的二维vdW材料的异质工程。
2023-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Growth Morphology of Boron Doped Single Crystal Diamond
采用微波等离子体辅助化学气相沉积法在合成的（100）Ib型金刚石衬底上同质外延生长了掺硼单晶金刚石薄膜。用原子力显微镜观察到随着等离子体中硼浓度的增加，薄膜的表面形貌发生了变化。已经发现在硼掺杂期间使用氮改善了膜的表面形态和生长速率，但是其降低了膜的电导率。拉曼光谱表明，随着一些额外的带在较低的波数区域的区域中心光学声子模式。随着薄膜中硼含量的增加，观察到了带心光学声子模的峰形变化及其下移。然而，在工艺气体中存在氮以及乙硼烷的情况下生长的膜中观察到拉曼线的收缩和上移。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci
