Kinetic step bunching during surface growth
本文研究了具有各向异性扩散特征的生长晶体表面的阶跃聚束动力学不稳定性。不稳定性是由于弹性相互作用和阶梯参数的交替之间的相互作用。这种不稳定性预计在外延生长期间发生在邻近的半导体表面Si（001）或Ge（001）上。阶梯聚束的最大生长速率像$F^{4}$一样增加，其中$F$是沉积通量。我们的结果与数值模拟的结果进行了补充，揭示了粗化行为的非线性阶跃动力学的长时间。
2005-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonlinear evolution of the step meandering instability of a growing crystal surface
在非平衡条件下，晶体表面的生长涉及通过原子扩散和原子扩散进入台阶而使单原子台阶移位。因此，生长中的晶体表面的时间演化受自由边界值问题（称为Burton-Cabrera-Franck模型）支配。在存在不对称的动力学系数[埃利希-Schwoebel障碍]，执政的原子在每一步的结合率，它已被证明，一个训练的直步骤是不稳定的二维横向扰动。这种不稳定性现在被称为Bales-Zangwill不稳定性（曲折不稳定性）。我们研究的非线性演化的步骤曲折的不稳定性，发生在生长下的结晶邻位表面上，在没有蒸发的情况下，在一个弱的不对称的原子掺入的步骤的限制。我们推导出一个显示时空粗化的非线性振幅方程。我们刻画了该方程的自相似解。
2006-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anti-Coarsening and Complex Dynamics of Step Bunches on Vicinal Surfaces during Sublimation
当附着-脱离动力学不对称时，升华邻位晶体表面可以经历阶跃聚束不稳定性，在正常的Ehrlich-Schwoebel效应的意义上。在这里，我们研究这种不稳定性的模型，考虑到升华和步骤步骤之间的相互作用，这打破了体积守恒特性的动态假设在以前的工作之间的微妙的相互作用。在系统推导出的表面轮廓连续方程的基础上，我们认为非保守项对新兴台阶束的大小构成了限制。这一结论是支持广泛的模拟的离散步骤的动力学，这表明大束分裂成较小的，以及逮捕粗化和周期性振荡的状态与不同数量的束。
2010-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
New mechanism for impurity-induced step bunching
邻位表面生长过程中杂质的共沉积导致台阶上的杂质浓度梯度，从而引起吸附原子的迁移率和化学势的相应梯度。在这里，它表明，这两种类型的梯度有相反的影响，表面的稳定性：步骤聚束可以引起的杂质，要么降低吸附原子的流动性，或增加吸附原子的化学势。特别是，杂质作为随机障碍（不影响吸附原子结合）导致步骤聚束，而作为随机陷阱的杂质的两种效果的组合减少到修改的附件边界条件的步骤。在这种情况下，如果杂质与吸附原子的结合比基材弱，则有利于附着到下降的台阶上，从而有利于台阶聚束。
2002-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Local electromigration model for crystal surfaces
我们分析了晶体表面的电迁移存在的动力学。从一个相场模型的迁移力取决于当地的几何形状，我们推导出一个步骤模型的动力学边界条件的额外贡献。这些贡献引发了各种表面不稳定性，如阶梯曲折，聚束和配对的邻面。实验进行了讨论。
2005-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonlinear evolution of step meander during growth of a vicinal surface with no desorption
研究了生长过程中由于相邻表面上确定性形态不稳定性而产生的台阶曲折现象。利用多尺度分析方法研究了具有非对称阶跃动力学、阶地和线扩散的阶跃模型的非线性动力学行为。我们给出了高度非线性发展方程的详细推导过程，并对该方程作了简要的说明[Pierre-Louis et.al. PRL（98）]。通过将模型分解为驱动和弛豫贡献，我们深刻地解释了阶跃弯曲~ 1/F^{1/2}（F为入射原子通量）反常发散标度的起源。仔细的数值分析表明，细胞结构出现在平台形成的地方，而不是在参考文献[Pierre-Louis et.al. PRL（98）]中错误报告的尖峰状结构。作为一个鲁棒的特征，这些细胞的振幅与t^{1/2}成比例，而不管Ehrlich-Schwoebel效应的强度或线扩散的存在。一个简单的分析允许描述定量分析的渐近制度。我们还展示了如何从多尺度分析占主导地位的条款的损失的上下对称的细胞结构。
2000-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Kinetics of step bunching during growth: A minimal model
本文研究了一维邻面上生长过程中台阶聚束的最小随机模型。聚束的形成受原子优先附着到下降台阶（逆Ehrlich-Schwoebel效应）和附着速率与平台扩散系数的比率$d$控制。对于通用参数（$d > 0$）的模型表现出一个非常缓慢的交叉到一个非平凡的渐近粗化指数$β\simeq 0.38$。在无限快平台扩散（$d=0$）的极限下，反而观察到线性粗化（$β$ = 1）。不同的粗化行为与聚束在$d=0$时在大尺寸的极限下达到有限的速度有关，而在$d > 0$时，速度随着尺寸的增加而消失。对于$d=0$的稳定束团的速度和轮廓的解析描述。
2004-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
From Discrete Hopping to Continuum Modeling on Vicinal Surfaces with Applications to Si(001) Electromigration
粗粒度的动力学模拟的邻面集中在扩散的吸附原子的阶地边界条件在尖锐的步骤，首先由伯顿，卡布雷拉和弗兰克（BCF）研究。最近的邻硅表面上的电迁移实验表明，需要更一般的边界条件的BCF方法。我们研究了一个离散的一维跳跃模型，该模型考虑到在一个步骤周围的区域中的跳跃率的不对称性和有限的概率纳入到固体中的步骤网站。通过扩大连续浓度场的泰勒级数评估在离散站点附近的步骤，我们涉及的动力学系数和渗透率在一般尖锐的步骤模型的物理暗示参数的跳跃模型。特别是，我们发现，动力学系数和渗透率可以是负的扩散时，是更快的台阶附近比梯田。这些想法是用来提供一个理解最近的电迁移实验上的Si（001）表面的步骤聚束是由一个电场在不同的角度指向的步骤。
2004-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Four Lectures on the Physics of Crystal Growth
从统计物理的角度发展了原子束或分子束外延晶体生长理论的几个方面。讲座致力于二维成核的速率方程理论及其局限性;多层婚礼蛋糕在强步骤边缘障碍的存在下的增长;丘粗化的连续理论;和生长诱导的步骤曲折邻面。
2002-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonlinear dynamics of surface steps
本文综述了近年来有关晶体表面台阶复杂动力学行为的理论工作。文章的第一部分是专门的电迁移驱动的岛屿和空洞的运动，和第二部分地址相邻表面上的步骤聚束。
2008-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Scaling properties of step bunches induced by sublimation and related mechanisms: A unified perspective
这项工作提供了一个地面的定量解释的实验步骤聚束在升华过程中的晶体与一个明显的Ehrlich-Schwoebel（ES）的障碍，在政权的弱解吸。当动力学长度大于相邻面上台阶间的平均距离时，台阶聚束不稳定性较强。在相反的极限，不稳定性是弱的，步骤聚束可以发生时，步骤步骤排斥的幅度很小。主要结果是束团的宽度、高度和最小步间距之间的幂律关系。这些关系是从表面轮廓的连续演化方程中得到的，该方程是从离散步长动力学方程中得到的。连续方程的分析揭示了存在两种类型的固定聚束剖面具有不同的标度特性。通过数学等价的离散步骤方程的水平上，以及在连续水平上，我们的研究结果结转到一个强大的逆ES效应的增长引起的步骤聚束的问题，并在附着/分离限制制度的电迁移。因此，我们的工作为阶跃聚束不稳定性的普适类的存在提供了支持[A. Pimpinelli等人，物理修订信函88，206103（2002）]，但普遍性设想的某些方面需要修订。
2004-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Breakdown of step-flow growth in unstable homoepitaxy
两种机制的台阶流增长的故障，在这个意义上的外观相反的迹象，原来的邻域的步骤，研究了动力学蒙特卡罗模拟和缩放参数。第一种机制是成核的岛的梯田，这导致丘的形成，如果层间运输被充分抑制。第二种机制是由于强烈弯曲台阶的自交叉而形成空位岛。的曲折振幅的增长和曲折相位的同步的竞争作用被强调。沿台阶方向空位岛之间的距离似乎与曲折波长的平方成正比
2004-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Oscillatory Driving of Crystal surfaces: a Route to Controlled Pattern Formation
我们表明，晶体表面的振荡驱动可以诱导斑图形成或平滑。驱动力可以是完全不同的来源，例如脉冲激光束、电场或弹性。根据驾驶条件，在台阶或扭结处存在动力学不对称性时，可以看到台阶聚束和弯曲、土丘形成或表面平滑（Ehrlich-Schwoebel效应）。我们采用台阶模型来计算沿着取向错误表面的诱导质量通量，这解释了表面动力学和稳定性。当改变驱动频率时，发现磁通反转。斜率选择和亚稳性是由于沿特定方向的质量通量的抵消而产生的。动力学蒙特卡罗模拟说明了这些点。
2000-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Impurity-induced step interactions: a kinetic Monte-Carlo study
一维连续描述的生长在邻位表面上的存在下的不动的杂质预测，杂质可以诱导步骤聚束时，他们抑制表面上的吸附原子的扩散。在本通讯中，我们验证了这一预测的动力学蒙特卡罗模拟的二维固体对固体模型。我们确定的条件，准一维台阶流是稳定的，对岛屿的形成或步骤曲折，并详细分析了杂质浓度分布的统计。杂质引起的步骤相互作用的符号和强度通过监测步骤对的运动来确定。包含多达20个步骤的组件被证明是不稳定的单一步骤的排放。这种行为可以追溯到小的有效值，杂质引起的附着不对称的吸附原子。稳定束所需的临界步骤数的解析估计推导和确认的一维模型的模拟。
2007-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
