Submonolayer growth with decorated island edges
我们研究了岛形核的动力学在吸附物的存在下，使用动力学蒙特卡罗模拟的两种生长模型。原子（A-原子）和杂质（B-原子）共沉积，扩散和聚集受到吸引AA-和AB-相互作用。吸附原子与杂质的活化交换被认为是维持生长过程中杂质修饰岛边缘的关键过程。虽然杂质的存在强烈地增加了岛密度，但由附着限制生长的速率方程理论预测的岛密度随通量的缩放的变化[D. Kandel，Phys. Rev. Lett. 78，499（1997）]，未观察到。我们认为，在本模型中，即使是完全覆盖的岛屿边缘不提供有效的附着障碍。
1999-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Asymptotic Capture-Number and Island-Size Distributions for One-Dimensional Irreversible Submonolayer Growth
利用一组演化方程[J.G. Amar { \it et al}，Phys. Rev. Lett. { \bf 86}，3092（2001）]对于岛之间的平均间隙尺寸，我们解析地计算了点岛的一维不可逆亚单层生长的渐近缩放捕获数分布（CND）。预测的渐近CND是在相当好的协议与动力学蒙特卡罗（KMC）的结果，并导致一个\textit{non-divergent asymptotic}缩放的岛的大小分布（ISD）。然后，我们表明，我们的分析形式的一个轻微的修改导致的渐近CND和由此产生的渐近ISD与KMC模拟非常一致的解析表达式。我们还表明，在渐近极限的捕获区的自平均属性持有正是当渐近缩放间隙分布等于缩放CND。
2003-07-11 cond-mat.mtrl-sci
The effect of monomer evaporation on a simple model of submonolayer growth
我们提出了一个模型的薄膜生长的颗粒沉积，考虑到可能的蒸发的颗粒沉积在表面上。我们的模型侧重于二维结构的形成。我们发现，蒸发的存在可以显着地影响薄膜的生长动力学，并可以引起不同的“生长”指数和岛的大小分布为特征的制度。我们的结果是通过广泛的计算机模拟，以及通过一个简单的缩放方法和描述系统的速率方程的分析。我们仔细讨论了我们的模型与以前的研究Venables和Stoyanov相同的物理情况的关系，我们表明，我们的分析是更普遍的。
1996-10-01 cond-mat.mtrl-sci
An improved kinetic Monte Carlo approach for epitaxial submonolayer growth
用动力学蒙特卡罗方法对三角形晶格上双组分亚单层的生长进行了定性研究。用改进的公式和实际的对相互作用势估计了控制原子表面扩散的跳跃势垒。还介绍了增强原子表面扩散的现实自由度。所提出的技术的主要优点是自由参数的数量减少和明确的扩散激活机制，不同类型的原子的偏析。该方法的潜力通过再现（i）空位和堆垛层错相关的相边界产生和动力学;（ii）特殊的共沉积和偏析过程来举例说明，其中第二组分的偏析原子围绕由第一类型的原子形成的岛。
2007-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of substrate anisotropy and edge diffusion on submonolayer growth during molecular beam epitaxy: A Kinetic Monte Carlo study
利用动力学蒙特卡罗模拟方法研究了分子束外延亚单层膜生长过程中，不同温度下扩散各向异性、键合各向异性和边缘扩散对岛形成的影响。我们采用简单立方的固体模型和基于事件的Bortz，Kalos和Labowitch（BKL）算法的动力学蒙特卡罗方法来模拟的物理现象。我们已经发现，岛的形态和生长指数被发现的影响，衬底的各向异性以及边缘扩散，但他们并没有发挥重要作用，在岛的伸长。生长指数和岛的大小分布观察到的影响，衬底各向异性，但可以忽略不计的边缘扩散的影响。我们发现分形岛时，边缘扩散被排除和紧凑的岛屿时，边缘扩散。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth of uniform helium submonolayers adsorbed on single-surface graphite observed by surface X-ray diffraction
本研究通过表面X射线衍射观察氦亚单层在石墨上的生长，发现非平衡分层后经表面扩散松弛为均匀单层，但时间常数远超预期，表明局部电位抑制了均匀扩散过程。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the validity of the Arrhenius picture in two-dimensional submonolayer growth
对于表面介导的过程，例如表面合成、外延生长和多相催化，在Arrhenius图中，相应的感兴趣速率相对于逆温度的恒定斜率$\log R$ { \it vs} $1/k_B T$传统上被解释为瓶颈基元反应的存在（或速率决定步骤），由此恒定斜率（或表观活化能，$E_{app}^{R}$）反映该反应的能垒值。在这里，我们表明，一个恒定的值$E_{app}^{R}$可以得到，即使控制从一个基元反应转移到另一个。事实上，我们表明，$E_{app}^{R}$是一个加权平均值和领先的基元反应将随温度而变化，而实际的能量贡献为每个基元反应将包含，除了传统的能量势垒，一个配置项直接相关的本地配置的数量，该反应可以进行。为了这个目的，我们考虑动力学蒙特卡罗模拟的二维亚单层生长在恒定的沉积通量，其中感兴趣的速率是示踪剂的扩散率。特别是，我们专注于研究的形态，岛密度和扩散率，包括大量的各种单原子，多原子和完整的岛扩散事件的两个特定的金属异质外延系统，即，Cu上Ni（111）和Ni上Cu（111），作为覆盖率和温度的函数。
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Comparative Monte Carlo Study of a Monolayer Growth in a Heteroepitaxial System in the Presence of Surface Defects
用晶格蒙特卡罗模拟研究了表面缺陷存在时，Ag/Au（100），Au/Ag（100），Ag/Pt（100），Pt/Ag（100），Au/Pt（100），Pt/Au（100），Au/Pd（100）和Pd/Au（100）体系金属单分子层或亚单分子层的吸附.
2008-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effects of cluster diffusion on the island density and size distribution in submonolayer island growth
针对二维衬底上致密岛的不可逆生长，研究了团簇扩散对亚单层岛密度和岛尺寸分布的影响。在我们的模型中，我们假设瞬时合并的圆形岛屿，而集群的流动性被假定为表现出幂律衰减作为一个函数的岛的大小与指数μ。结果分别对应于通过布朗运动、相关蒸发-冷凝和边缘扩散的簇扩散，以及较高的值，包括mu = 2，3和6。我们还比较了我们的结果与那些得到的限制，没有集群的流动性对应于μ =无穷。当mu < 1时，岛尺寸分布（ISD）的幂律行为与理论预测一致;当mu = 1/2时，我们发现Ns（θ）~ s^{-τ}（其中Ns（θ）是在覆盖范围θ处大小为s的岛的数目）直到交叉岛尺寸S_c。然而，在我们的模拟中获得的τ值高于平均场（MF）预测τ =（3 - mu）/2。类似地，对应于S_c对平均岛尺寸S的依赖性（例如，S_c ~ S^m）的指数m的值也显著高于MF预测m = 2/（mu+1）。对于mu < 1的情况，本文还提出了一种广义的ISD标度形式，并在mu = 1/2的情况下，利用这种形式得到了很好的标度。然而，对于有限的mu >= 1，无论是广义标度形式还是标准标度形式Ns（θ）= θ /S^2 f（s/S），对于单体扩散速率与沉积通量之比R的有限值，都不会导致整个ISD的标度。相反，随着R和覆盖率的增加，缩放的ISD变得更加尖锐。这是在对比模型的外延生长有限的集群迁移率，良好的缩放发生在很宽的覆盖范围。
2011-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Initial stages of thin film growth in the presence of island-edge barriers
研究了一种亚单层薄膜生长模型，在该模型中原子与岛边缘的附着受到能垒的阻碍。预测了岛密度N_s作为通量F和温度T的函数的新行为。例如，N_s与F^X成比例，其中X= 2 i ^*/（i^*+3），其中i^* 是临界岛尺寸，与标准结果X=i^*/（i^*+2）形成对比。该理论适用于表面活性剂介导的生长和化学气相沉积。它解释了最近的实验，这些实验与标准理论不一致。
1998-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Colloquium: Cluster growth on surfaces - densities, size distributions and morphologies
理解和控制固体表面上的团簇和薄膜生长是开发具有新物理性质的纳米材料的深入研究的主题。在这次讨论会上，我们回顾基本的理论概念，描述亚单层生长动力学在非平衡条件下。它示出了如何这些概念可以被扩展和进一步发展，以处理当前感兴趣的材料系统中的自组织团簇形成，如纳米合金和有机薄膜生长中的分子团簇。演讲的重点是理想的平面，以限制范围，并以透明的方式讨论关键思想。开放的实验和理论的挑战指出。
2014-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Surface dipole of F4TCNQ films: Collective charge transfer and dipole-dipole repulsion in submonolayers
引入了一个电荷转移（CT）模型，用于描述在低覆盖度θ下表面电离的强受主A = F4 TCNQ.每个A形成具有表面状态S的CT二聚体。在一个完整的单层中，偶极-偶极排斥随θ^（3/2）增大，直到θ = 1。发现二聚体内的电子转移ρ（θ）自洽地并且随着覆盖度的增加而减小。表面偶极子和功函数位移ΔΦ与θρ（θ）成比例。CT模型对光电子能谱有一定的影响，并解释了Cu（1，1，1）或氢化金刚石（1，0，0）上厚度为d的F4 TCNQ薄膜的ΔΦ（d）分布。CT模型还描述了金属上有机供体的ΔΦ（θ），并与表面上偶极子的先前处理进行了对比。
2011-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Morphological Symmetry Breaking During Epitaxial Growth at Grazing Incidence
它示出，在亚单层生长在偏离正常的入射，甚至远小于百分之一的转移从沉积原子的凝聚能量到吸附原子运动是足够的诱导净吸附原子电流从一个二维的岛屿的照明边缘的其他边缘，从而打破了岛屿的对称性。这种对称性破缺现象对于掠入射沉积最为显著。我们的理论预测和现有的实验结果之间的比较证实了该模型的普遍有效性。
2000-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Impact-driven effects in thin-film growth: steering and transient mobility at the Ag(110) surface
采用基于可靠的多体半经验势的分子动力学模拟研究了低能原子碰撞Ag（110）表面.轨道偏转（转向）所造成的原子-表面相互作用的观察，连同影响以下，瞬态流动性的影响。定量地分析了这些过程，并讨论了它们与初始动能和碰撞方向的关系。我们的模拟揭示了简单的孤立原子的情况下，在亚单层生长制度的转向和瞬态迁移率效应的表面各向异性的明显影响。对于后者的情况下，我们说明如何转向和瞬态流动性影响的薄膜形态在纳米级。
2008-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Initial stages of nickel oxide growth on Ag(001) by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法在Ag（001）衬底上制备了亚单层的氧化镍薄膜，并用扫描隧道显微镜和X射线光电子能谱学对薄膜进行了原位表征。我们观察到的薄膜的准二维生长，并清楚地确定了几种缺陷，如嵌入式金属镍簇，特别是氧原子，即使在深入到基板。这些起源于Ni和O超热射弹，以及从NiO的目标激光烧蚀过程中形成的NiO集群。这些缺陷在延长薄膜生长的成核阶段中起着成核点的作用。
2010-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relevance of the EEL spectroscopy for in-situ studies of the growth mechanism of copper-phthalocyanine molecules on metal surfaces: Al(100)
采用镜面和非镜面反射电子能量损失谱（EELS）研究了酞菁铜（CuPc）在Al（100）衬底上生长的早期过程。EEL光谱已成为一个有用的工具，以研究电子结构的分子膜也在亚单层制度。铜酞菁的第一沉积层的电子结构的强烈的影响，从Al基板的最低未占分子轨道（LUMO）的电荷转移。强的分子-基底相互作用引起Al表面等离子体的覆盖依赖的频率偏移。连续的层基本上具有分子固体的电子结构。动量分辨EELS测量表明，在研究的较厚膜（22 μ m）的情况下，分子的平面几乎垂直于衬底的表面。
2003-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of highly strained antimonene on Ag (111)
锑烯是一种具有基础研究和技术应用前景的V族2D材料，其合成仍然具有高度挑战性。到目前为止，它只通过剥离或生长在少数基板上合成。在这项研究中，我们表明可以通过分子束外延在Ag（111）上生长锑烯薄层。高分辨率扫描隧道显微镜结合理论计算表明，沉积在Ag（111）表面的亚单层Sb在退火后形成一层AgSb 2表面合金。Sb在AgSb 2表面合金上的进一步沉积导致Sb的外延层形成，其被识别为具有屈曲蜂窝结构的锑烯。更有趣的是，外延锑烯的晶格常数（5 Ω）比独立锑烯的晶格常数大得多，表明其拉伸应变超过20%。这种大的应变有望使锑烯成为一种非常有希望的室温量子自旋霍尔材料的候选者。
2018-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic mechanisms for the ordered growth of Co nano-dots on Au(788): comparison of VT-STM experiments and multi-scaled calculations
在应变消除相邻图案化衬底上的异质外延生长揭示了前所未有的均匀钴纳米结构的2D长程有序生长。利用变温扫描隧道显微镜（VT-STM）研究了Au（111）重构邻位面上Co亚单层沉积的形貌。纳米点的矩形阵列（3.8 nm × 7.2 nm）被发现为一个特别大的沉积温度范围从60 K到300 K。虽然纳米点晶格在室温下是稳定的，但本文重点研究了在35 K至480 K之间的有序成核和生长的早期阶段。通过比较统计分析的VT-STM图像与多尺度的数值计算相结合的分子动力学的原子运动的活化能和动力学蒙特卡罗方法的模拟的介观时间和尺度演化的Co亚单层的原子机制，导致纳米点阵列的阐明。
2004-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
An ab initio approach to anisotropic alloying into the Si(001) surface
采用密度泛函理论计算，我们探讨了银和铟原子共沉积到硅表面的竞争合金化的初始阶段。特别是，我们确定各自的吸附位置和激活障碍，其扩散上的二聚体重建的硅表面。此外，我们开发了一个生长模型，适当地描述了扩散机制和硅的形态与帐户的硅二聚化和C型缺陷的存在。基于表面动力学蒙特卡罗模拟，我们研究了Ag-In合金的吸附动力学，并详细阐述了温度对亚单层生长的影响。吸附原子迁移的仔细检查清楚地表明有效的成核的Ag和In原子，然后由正交原子链的形成。我们表明，外延生长可能会导致外来的有序吸附原子的形式，各向异性的二维晶格通过正交取向的单金属行。我们认为，这种情况下变得有利提供高于室温，而我们的数值计算结果与实验结果一致。
2023-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Localized segregation of gold in ultra-thin Fe films on Au(001)
利用低能电子衍射和X射线光电子能谱以及低能电子显微镜和光电子能谱研究了在Au（001）表面上沉积10层单层厚Fe膜的过程，并在退火过程中进行了局部观察。生长过程中的亚单层的Au偏析到Fe的表面，这是与以前的研究。研究发现，退火对于Fe表面上存在Au至关重要。我们的研究结果表明，Au偏析通过在Fe膜中形成裂纹而进行，从190 °C的退火温度开始，Au通过该裂纹向表面扩散。我们解释了由于倾斜的沉积几何形状的阴影效应的本地化金偏析。结果，获得了具有显著改善的粗糙度但覆盖有Au覆盖层的Fe膜。这项研究表明，有必要采用空间分辨技术，以充分了解层状外延系统的生长模式。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth and crystallographic structure of TiTe$_2$ on Au(111): From sub-monolayer structures to single- and multi-layer films
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
研究通过STM、LEED-IV和DFT探讨了TiTe$_2$在Au(111)上的初始生长过程，发现亚单层区域形成稳定的(5×√3)rect超结构，并通过LEED-IV证明Ti原子取代了Au原子。通过进一步沉积Ti和Te并退火，形成均匀的1T-TiTe$_2$单层膜，其摩尔结构接近(4×4)超结构，且晶格参数略有扩大。随着沉积量增加，形成更厚的1T-TiTe$_2$薄膜，五层厚薄膜的晶格参数比本征值大1.5%。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Chemical interaction and molecular growth of a highly dipolar merocyanine molecule on metal surfaces: A photoelectron spectroscopy study
本文利用UPS和XPS研究了高偶极部花青分子在Au(100)、Ag(100)和Cu(100)表面的生长与电子结构演化，揭示了衬底-分子相互作用对界面成键、分子取向及聚集相形成的关键影响。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A Discrete Solid-on-Solid Model for Nonequilibrium Growth Under Surface Diffusion Bias
介绍了一个有限迁移率非平衡固体-固体动力学模型，作为一个简单的描述随机气相沉积和表面扩散偏置条件下的生长界面的形态演变。大规模的随机蒙特卡罗模拟使用一个本地的协调依赖的瞬时松弛的沉积原子产生复杂的表面形态，其动态演化是不符合任何现有的连续动态表面生长方程。利用大规模模拟定量计算了形貌演化的粗化和粗化动力学临界指数。
1998-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Scaling Behavior of Cyclical Surface Growth
循环表面生长（例如沉积/脱附）的标度行为，与周期数n，进行了研究。由两个线性主过程生长的表面粗糙度遵循的标度行为与渐近指数继承的主导过程，而有效振幅由两者。主要过程中的相关非线性效应可能会保持不变或变得无关紧要。几对通用的主要过程的数值模拟证实了这些结论。银的循环电沉积/溶解过程中的表面粗糙度的实验结果表明，幂律依赖于n，与缩放描述一致。
1999-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Making Consistent Contacts to Graphene: Effect of Architecture and Growth Induced Defects
研究了接触结构、石墨烯缺陷密度和金属-半导体功函数差对金属-石墨烯接触电阻率的影响。发现在石墨烯底部具有金属的架构产生比石墨烯顶部的金属低4倍且最一致的折射率。发现石墨烯膜中的生长缺陷进一步将电阻率降低2倍。使用方法和所用金属的组合，使用钯作为接触金属，石墨烯的接触电阻率已经降低了10倍至1200 ± 250欧姆-μ m。虽然改进的一致性是由于金属能够接触底部架构上的金属中的未污染的石墨烯，但是在具有相同金属的有缺陷的石墨烯上观察到的较低的接触电阻率归因于沟道中量子传输模式的数量增加。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spacing Characterization in Al-Cu Alloys Directionally Solidified Under Transient Growth Conditions
研究了Al-Cu合金在瞬态生长条件下定向凝固的间距选择。新的实验结果表明，枝晶间距与凝固速率的演变几乎是逐步的方式，与以前的理论预测兰格和同事。动态生长条件与实验结果相近的定向凝固相场模拟结果证实了这一点。枝晶臂间距的变化被证明是一致的枝晶不稳定性局限，最初，子域，而不是整个系统。这是由于生长条件的快速变化，这阻止了系统作为一个整体而适应，而是在一系列准孤立的域中。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Consistent Asymptotic Expansion of Mott's Solution for Oxide Growth
许多相对厚的金属氧化物膜根据所谓的抛物线定律L = 2At +生长。. . .莫特通过假设一价离子和电子是大量的载流子，并且在足够长的t时，它们的数量通量随t^{-1/2}变化来解释单价载流子的这一点。在这个理论中，没有电荷存在于本体中，并且没有讨论表面电荷。然而，它可以用放电电容器来分析，氧化物表面作为极板。该理论是不一致的，因为场减小，对应于放电，但没有净电流引起放电。本工作，其中也包括非单价载体，系统地扩展了理论，并获得了放电电流。由于普朗克-能斯特方程是非线性的（尽管高斯定律和连续性方程是线性的），这导致氧化物生长期间的数量电流、浓度和电场以t^{-1/2}的幂进行系统的逐阶展开。在更高阶时，本体产生非零电荷密度，具有相应的非均匀净电流，并且存在对电场和离子电流的校正。对离子电流的二阶修正意味着氧化物层厚度的对数项：L =（2At）^{1/2} + Blnt+。. . .用高精度测量来验证这一结果将是有意义的。
2010-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Universal Dynamics of Phase-Field Models for Dendritic Growth
我们比较了不同的相场模型在二维枝晶凝固的时间依赖性的解决方案，包括一个一致的模型和几个特设模型。当相场方程在其适当的尖锐界面极限下运行时，结果是相同的。长时间稳态结果与可解性理论一致。使用热力学一致的相场模型不会产生计算优势。
1998-10-16 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS patt-sol
Measurements of Growth Rates of (0001) Ice Crystal Surfaces
我们测量了在$-2$ $\geq T\geq -40$ C温度范围内冰的（0001）小平面表面的生长速率作为水蒸气过饱和度的函数。从这些数据中，我们推断的温度依赖性的预融的基础表面和预融的影响上的冰的生长动力学。在这个整个温度范围内的生长是一个简单的二维成核模型，允许测量的临界过饱和度$σ_{0}(T)$作为温度的函数一致。我们发现，2D的成核势垒基本上减少时，预熔层部分开发，所示的减少$σ_{0},$，而障碍是较高的预熔层完全不存在或完全开发。
2011-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Coherent X-ray Spectroscopy Elucidates Nanoscale Dynamics of Plasma-Enhanced Thin-Film Growth
本研究利用X射线光子相关光谱学实时监测等离子体增强原子层沉积中氮化铟薄膜的纳米尺度表面动力学，揭示了循环生长过程中表面状态的持续演化，而非简单冻结。
2023-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Real-time X-ray Monitoring of the Nucleation and Growth of AlN Epitaxial Films on Sapphire (0001)
我们报告的X射线散射研究的结果AlN在c面蓝宝石在反应射频磁控溅射。原位X射线测量的灵敏度使我们能够跟踪从初始成核层到完全弛豫的AlN膜的应变和粗糙度的结构演变。观察到的生长速率瞬变，与初始形成的非聚结的岛屿与显着的氧掺入从基板一致。岛聚结后，看到一个稳定的状态的生长速率与连续移位的c和晶格参数朝着松弛的体值作为生长进展，与膜达到完全松弛状态，厚度约30 nm。
2017-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Polyelectrolyte Layer-by-Layer Assembly from Self-Consistent Field Calculations
我们模拟了柔性聚电解质在平坦表面上的逐层组装过程。多层膜具有三区结构。指数增长被发现的前几层，随后由随后的层演变成一个稳定状态的线性增长。虽然相邻层是高度互穿的，但每四层或更多层都可以看到分层。表面电荷密度，本体盐浓度，和溶剂质量上的多层膜的厚度和内部结构的影响进行了研究。我们的结果与实验结果一致。
2005-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
