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相似文献
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1.
Pt(111)表面低能溅射现象的分子动力学模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
颜超  吕海峰  张超  张庆瑜 《物理学报》2006,55(3):1351-1357
利用嵌入原子方法的原子间相互作用势,通过分子动力学模拟,详细研究了贵金属原子在Pt (111)表面的低能溅射现象.模拟结果显示:对于垂直入射情况,入射原子的质量对Pt (11 1)表面的溅射阈值影响不大.当入射原子的能量小于溅射阈值时,入射原子基本以沉积为主 ;当入射原子的能量大于溅射阈值时,溅射产额随入射原子能量的增加而线性增大;当入射 原子能量达到200 eV时,各种入射原子的溅射产额都达到或接近1,此时入射原子主要起溅 射作用.溅射原子发射的角分布概率和溅射花样与高能溅射相类似.研究表明:与基于二体碰 撞近似的线性级联溅射理论不同,当入射原子能量大于溅射阈值时,低能入射原子的溅射产 额正比于入射原子的约化能量和入射原子与基体原子的质量比.通过对低能入射原子的钉扎 能力分析,提出了支配低能溅射的入射原子反射物理机理. 关键词: 分子动力学模拟、低能溅射  相似文献   

2.
张超  王永亮  颜超  张庆瑜 《物理学报》2006,55(6):2882-2891
采用嵌入原子方法的原子间相互作用势,通过分子动力学方法模拟了低能Pt原子与Cu,Ag,Au,Ni,Pd替位掺杂Pt(111)表面的相互作用过程,系统研究了替位原子对表面吸附原子产额、溅射产额和空位缺陷产额的影响规律,分析了低能沉积过程中沉积原子与基体表面的相互作用机理以及替位原子的作用及其影响规律.研究结果显示:替位原子的存在不仅影响着沉积能量较低时的表面吸附原子的产额与空间分布,而且对沉积能量较高时的低能表面溅射过程和基体表面空位的形成产生重要影响.替位原子导致的表面吸附原子产额、表面原子溅射以及空位形 关键词: 分子动力学 低能粒子 替位掺杂 表面原子产额 溅射 空位  相似文献   

3.
颜超  段军红  何兴道 《物理学报》2010,59(12):8807-8813
采用嵌入原子方法的原子间相互作用势,利用分子动力学方法模拟了六种贵金属原子(Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,Au)分别在Pt(111)表面低能沉积的动力学过程.结果表明:随着入射能量从0.1eV升高到200eV,基体表面原子是按层迁移的,沉积过程对基体表面的影响和沉积原子在基体表层的作用均存在两个转变能量(ET1≈5eV,ET2≈70eV).当入射能量低于5eV时,基体表面几乎没有吸附原子和空位形成,沉积原子在基体表层几乎没有注入产生;当入射能量在5—70eV范围内时,沉积原子在基体表层有注入产生,其注入深度小于两个原子层,即为亚注入,此时吸附原子主要由基体表层原子形成,基体表面第三层以下没有空位形成;当入射能量高于70eV时,沉积原子的注入深度大于两个原子层,将会导致表面以下第三层形成空位,并且空位产额随入射能量的升高而急剧增加.基于分子动力学模拟的结果,对低能沉积作用下的薄膜生长以及最优沉积参数的选择进行了讨论.  相似文献   

4.
颜超  段军红  何兴道 《物理学报》2011,60(8):88301-088301
采用嵌入原子方法的原子间相互作用势,通过分子动力学模拟详细研究了以不同角度入射的低能Ni原子与Pt (111)基体表面相互作用过程中的低能溅射行为.结果表明:随着入射角度从0°增加到80°,溅射产额Ys和入射原子钉扎系数S的变化均可以根据入射角θ近似地分为以下三个区域:当θ ≤ 20°时,Ys和S几乎保持不变,其值与垂直入射时接近,溅射原子的发射角分布和能量分布也与垂直入射时的情 关键词: 分子动力学模拟 入射角 低能溅射  相似文献   

5.
颜超 《计算物理》2011,28(5):767-772
采用嵌入原子方法的原子间相互作用势,利用分子动力学模拟,详细研究不同角度入射的载能Ni原子在Pt(111)基体表面的沉积过程.结果表明,随着入射角度θ从0°增加到80°,溅射产额、表面吸附原子产额、空位产额的变化情况均可按入射角度近似地分为θ≤20°,20°<θ<60°和θ≥60°三个区域.当θ≤20°时,载能沉积对基...  相似文献   

6.
低能Pt原子团簇沉积过程的分子动力学模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
叶子燕  张庆瑜 《物理学报》2002,51(12):2798-2803
利用分子动力学模拟系统研究了低能Pt38,Pt141和Pt266原子团簇与Pt(001)表面的相互作用过程,详细分析了初始原子平均动能为0.1,1.0和10eV的原子团簇的沉积演化过程及其对基体表面形貌的影响.研究表明,初始原子平均动能是描述低能原子团簇的重要参量.当团簇的平均原子动能较低时,团簇对基体表层原子点阵损伤较小,基本属于沉积团簇;随着入射团簇的原子平均动能的增加,团簇对表层原子点阵结构的破坏能力增强,当团簇的原子平均动能增加到10eV时,团簇已经显现出注入特征.低能原子团簇对基体表面形貌的影响 关键词: 分子动力学模拟 低能原子团簇 载能沉积  相似文献   

7.
使用分子动力学模拟方法研究了入射能量对C+离子与Be样品表面相互作用的影响.模拟结果表明,随着C+离子的入射能量增大,C+离子注入深度也增加,Be原子的溅射产额近似线性增加,而滞留在样品中的C 原子数量变化不大,在C+离子轰击Be样品的初始阶段,样品中Be原子的溅射产额较大,而随着C+离子注入剂量的增加,Be原子的溅射...  相似文献   

8.
采用基于量子力学的分子动力学方法,模拟了高能粒子辐照导致钨表面的溅射和结构损伤.结果显示,当PKA能量高于200 eV且入射角度大于65°时开始产生溅射原子,当入射角度在45°-65°之间时,钨表面因受辐照而导致的空位数目最少.因此,当PKA入射角度取在45°-65°之间时,可以有效地降低辐照导致的钨表面的结构损伤.还发现钨表面含有间隙原子时会加剧表面原子溅射,而包含空位原子且PKA取在空位附近时则会抑制表面原子的溅射.  相似文献   

9.
柯川  赵成利  苟富均  赵勇 《物理学报》2013,62(16):165203-165203
通过分子动力学模拟了入射能量对H原子与晶Si表面相互作用的影响. 通过模拟数据与实验数据的比较, 得到H原子吸附率随入射量的增加 呈先增加后趋于平衡的趋势. 沉积的H原子在Si表面形成一层氢化非晶硅薄膜, 刻蚀产物(H2, SiH2, SiH3和SiH4)对H原子吸附率趋于平衡有重要影响, 并且也决定了样品的表面粗糙度. 当入射能量为1 eV时, 样品表面粗糙度最小. 随着入射能量的增加, 氢化非晶硅薄膜中各成分(SiH, SiH2, SiH3)的量以及分布均有所变化. 关键词: 分子动力学 吸附率 表面粗糙度 氢化非晶硅薄膜  相似文献   

10.
利用分子动力学方法研究了H原子与C/Be样品的相互作用过程,当H原子轰击C/Be样品时,发现有一些H原子渗入样品中并且滞留在样品中,H原子的滞留率随H原子的初始入射能量的升高呈线性增长,有些沉积在样品中H原子与C原子相互作用形成H-C键。溅射产物以H原子和H2分子为主。H和H2的产额率随初始入射能量的变化趋势相反,分析了不同机制下产物H和H2的产额率随初始入射能量的关系,且通过分析H原子的入射能量和样品的原子密度的关系来研究轰击后的样品,发现样品中原子分布变化很小,同时分析了化合物中的化学键分布变化较小,只是其化学键的分布峰向样品表面移动。  相似文献   

11.
叶子燕  张庆瑜 《中国物理》2001,10(4):329-334
We have studied the influence of incident atoms with low energy on the Pt(100) surface by molecular dynamics simulation. The interaction potential obtained by the embedded atom method (EAM) was used in the simulation. The incident energy changes from 0.1eV to 200eV, and the target temperature ranges from 100 to 500 K. The target scales are 6×6×4 and 8×8×4 fcc cells for lower and higher incident energies, respectively. The adatom, sputtering, vacancy and backscattering yields are calculated. It was found that there is a sputtering threshold for the incident energy. When the incident energy is higher than the sputtering threshold, the sputtering yield increases with the increase of incident energy, and the sputtering shows a symmetrical pattern. We found that the adatom and vacancy yields increase as the incident energy increases. The vacancy yields are much higher than those obtained by Monte Carlo simulation. The dependence of the adatom and sputtering yields on the incident energy and the relative atomistic mechanisms are discussed.  相似文献   

12.
舒瑜  张建民  徐可为 《物理学报》2006,55(8):4103-4110
采用改进分析型嵌入原子法计算了Pt(110)表面自吸附原子的能量和法向力.当Pt吸附原子位于Pt(110)表面第一层原子的二重对称洞位上0.11nm时最稳定.Pt吸附原子的最佳迁移路径是由一个二重对称洞位沿密排方向迁移到最近邻的另一个二重对称洞位.在吸附原子远离表面的过程中,将依次经过排斥、过渡和吸引等三个区域.在排斥区和过渡区,由于吸附原子与表面原子间强的相互作用势,吸附原子的能量和法向力的形貌图均为(110)面原子排列的复形,与对势理论和嵌入原子法得到的结果一致.在吸引区,由于多体相互作用及晶体中原子 关键词: 金属表面 自吸附 能量 力  相似文献   

13.
The structural stability and electronic property of metal Pt atom anchors on two typical substrates (including the pristine and defective bilayer graphene, PBG and DBG) are studied using the first-principles calculations. For the PBG sheets, the Pt atom at the bridge site of bottom layer has only one stable adsorption, which is more stable than other sites of the top layer. For the DBG sheets, the doped Pt below defective site has the larger adsorption energy than that of the upper one. Compared to the isolated graphene films, the Pt(111) substrate-supported graphene systems have effect on the adsorption energies of Pt adatom to some extent, but it does not affect the most preferable configurations. Moreover, the diffusion pathways and energy barriers of Pt adatom on PBG and DBG substrates are comparatively investigated. For the DBG sheets, the Pt dopant has smaller diffusion barrier on upper layer than that of the intercalation process through the defective site. Therefore, the Pt dopant prefers to diffuse on the top layer and then forms the metal impurity. This work provides valuable information on understanding the formation process and intercalation mechanism of metal adatom on graphene sheets.  相似文献   

14.
The low-energy bombardment of Au (1 1 1) surface by noble metal atoms is studied with molecular dynamics (MD) simulations. With the incident-energy dependence of adatom yields, sputtering yields, and vacancy yields for different projectiles, we find that the implantation of projectiles in shallow layers below surface can be distinguished by subplantation (in the first and second layers) and implantation (deeper than the third layer). The transition from subplantation to implantation occurs at the incident energy of about 45 eV for the low-energy bombardment of noble metal atoms on Au (1 1 1). The incident-energy dependence of defect yields is obviously different for the subplantation and implantation of projectiles. Based on our MD simulations, we discuss the influence of low-energy bombardment on film growth and the guide to the search for optimum deposition parameters.  相似文献   

15.
A molecular dynamics computer technique was used to simulate the diffusion of a Au and and Ir adatom on the Pt(110) surface. Details of the exchange mechanism associated with cross-channel diffusion were observed. For the Au adatom at the low temperature, the expected channel diffusion occurred, whereas at the higher temperature a temporary exchange of the Pt wall atom by the Au adatom was seen. In the Ir case at the low temperature no exchange was observed, although there was a partial displacement of the wall atom by the adatom. At the higher temperature, the exchange mechanism was observed. The results are consistent with experimental observations and also indicate the importance of the stability of the channel wall atoms (via their thermal motion) on the occurrence of the exchange mechanism.  相似文献   

16.
Surface defects created on Ge(001) exposed to low energy Xe ions are characterized by in situ scanning tunneling microscopy (STM). The temperature of the sample during ion bombardment is 165 C and ion energies range from 20 to 240 eV. The ion collisions create defects (vacancies and adatoms) which nucleate and form vacancy and adatom islands. For fixed total vacancy creation, the vacancy island number density increases with increasing ion energy: the vacancy island number density is 1.6 × 10−20 cm−2 for 40 eV ion bombardment and increases to 4.4 × 10−20 cm−2 for 240 eV ion bombardment. The increased nucleation rate for vacancies is attributed to clustering of defects. The sputtering yield of Ge(001) is also measured by STM. The sputtering yield for 20 eV ions is approximately 10−3 per ion but the net yield for surface defects (sum of adatoms and vacancies) is an order of magnitude higher, 10−2, due to adatom-vacancy pair creation.  相似文献   

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