碳化硅邻晶面外延生长机制的动力学蒙特卡罗模拟

用动力学蒙特卡罗方法研究了3C-SiC(111)邻晶面的外延生长机制.生长温度、沉积速率和平台宽度对邻晶面外延生长模式有着重要的影响.模拟结果显示:在温度较低的情况下,晶体表面离散的分布着数量众多的晶核,其生长模式为二维岛核生长模式.当生长温度升高时,岛核主要分布于台阶边缘,晶体生长方式则转变为台阶推进与岛核成长共生的生长模式.其次,在沉积速率较低时,晶体主要生长方式为台阶推进模式,随着沉积速率增加,晶体生长模式则转变为二维岛核生长模式.最后,岛核密度随平台宽度的增加而增加,在较低温度下,平台宽度对岛核密度的影响更加明显.     

一水甲酸锂晶体生长动力学和生长机理的研究

本文实时测定了312.16K时一水甲酸锂晶体(LFM)(010)和(021)面的生长速率。根据Bennema修正的用于水溶液晶体生长的BCF表面扩散模型,计算了晶体生长过程的激活能以及动力学系数。结果表明LFM晶体生长主要是表面扩散控制的螺位错生长机制。     

TGFB晶体生长动力学及机理研究

用静态体视显微镜法测定了３１６．９６Ｋ时氟铍酸甘氨酸（简称ＴＢＦＢ）晶体在不同过饱和度（σ）的水溶液中（１１０）晶面的面生长速率（Ｒ），实验数据通过微机运算，用最小二乘法得出Ｒ与σ的函数关系，并由此估算出晶体生长过程中脱溶，脱附，扩散，扭折等各步骤的活化自由能分别是５９．２３ｋＪ／ｍｏｌ，６０．８９ｋＪ／ｍｏｌ，４３．４９ｋＪ／ｍｏｌ，５０．５４ｋＪ／ｍｏｌ。结果表明，在低过饱和度下，ＴＧＦＢ晶体     

动力学蒙特卡洛(KMC)模拟薄膜生长

本文以扩散理论为基础,利用KMC模拟方法,考察了温度对薄膜生长速率和表面形貌的影响以及生长表面的粗糙化相变过程.模拟表明,温度升高有利于提高薄膜生长速率,薄膜生长以“成核-岛数增长-岛的长大融合”的方式进行.模拟发现薄膜生长初期存在粗糙化相变过程,当温度低于相变温度时,薄膜分层生长,生长速率较慢;当温度高于相变温度时,薄膜表面粗糙度骤然升高,生长速率加快.     

晶体生长过程的分子动力学模拟研究

本文采用晶液两层构型方法,分子动力学模拟研究了ＲｂＣｌ和β－ＢａＢ２Ｏｒ（ＢＢＯ）两种晶体的生长过程,模拟ＲｂＣｌ的晶体生长,可以清晰地观察到结晶时固液界面的运动过程,表明对于简单离子晶体、Ｆｕｍｉ－Ｔｏｓｉ势和由宏观压缩模量得到的势参数很好的反映了离子间相互作用。ＢＢＯ的晶体生长模拟使用与ＲｂＣｌ环束缚约束时,实现了ＢＢＯ晶体模拟生长。模拟结果表明,ＢＢＯ结晶可能仅在熔体中存在一定量（Ｂ３Ｏ６）     

蓝紫光倍频材料硫氰酸汞镉晶体生长动力学和机理的研究

利用倒置相差显微镜观察了用于蓝紫光倍频的硫氰酸汞镉晶体(CdHg(SCN)4)在3;的KCl溶液中的生长形貌:在(100)面上呈现为生长直线台阶列,在锥面上呈现生长丘.在溶液循环流动的情况下测量了晶体的生长速率,发现晶体在过饱和度低于2.5;时不生长.计算了晶体不同面的界面相变熵因子.通过三者综合分析得到晶体为多二维成核生长机制.     

半导体薄膜材料外延生长的蒙特卡罗模拟

半导体自组织生长量子点是一种新型半导体材料,它在纳米电子学、光电子学和生命科学中有广泛的应用前景,本文讨论了计算机模拟量子点的生长在材料设计中的重要意义,建立动力学蒙特卡罗二维模型, 通过获得的原子沉积的表面图样和对原子簇大小分布的数学统计,得到提高生长温度或者降低沉积速率等量子点外延生长的优化条件.     

氧化锌晶体生长基元模拟

本文利用Hyperchem分子模拟软件对氧化锌晶体生长基元Zn(OH)42-进行了系统的模拟.通过模拟分析生长基元的结合方式,提出了生长基元的结合规律.结果表明:Zn原子数(生长基元)与共用O原子数(O桥)的比例越大所形成的络合物越稳定;当分子中Zn原子和共用O原子比例一定时,羟基数目越少则越稳定.并且通过计算机模拟生长基元直线状结合情况解释了单晶ZnO纳米线状或纳米棒状的结构很难在实验中获得的原因.     

石榴石晶体生长过程的生长动力学模型

本文开发了一种基于边界保角变换技术的有限元方法来研究熔体法石榴石晶体生长过程中界面动力学的影响.建立了一个可导致界面上小面形成的动力学模型,该模型可处理界面上粗糙面区域和光滑面区域共存的复杂情况.模型中小面区域的动力学系数与界面上的过冷度及取向角均有关.计算结果显示了小面的形成和界面上各向异性的过冷度分布.     

Monte Carlo Study of Slot-waveguide Liquid Crystal Phase Shifters

Abstract

We present detailed Monte Carlo simulations of a simple model of a nematic liquid crystal slot waveguide shifter, investigating the effect of an applied electric external field. The simulations are based on the Lebwohl-Lasher lattice spin model with boundary conditions chosen to mimic the planar alignment as in Silicon Organic Hybrid waveguides and the homeotropic anchoring appropriate for Polydimethylsiloxane polymer walls. The external field is modeled by adding a term to the Hamiltonian which describes its coupling to the mesogenic molecules. We have investigated the effect of the external field on the optical transmission and the ordering across the cell.     

Growth Kinetics and Mechanism of TGS Crystals

The growth kinetics of TGS crystals was studied at high supersaturations under the Curie temperature. The kinetics data proved that the crystal growth was mainly controlled by BCF surface diffusion model. The continuous growth was fitted to the growth rate data of (110) face. Its edge energy, Jackson factor, activity energies, kinetic coefficients were calculated.     

SiC单晶生长热力学和动力学的研究

升华法生长大直径碳化硅(SiC)单晶一直是近年来国内外研究的重点,本文对Si-C系中的Si,Si2,Si3,C,C2,C3,C4,C5,SiC,Si2C,SiC2等气相物种的热力学平衡过程进行了研究,发现SiC生长体系中的主要物种为Si,Si2C,SiC2.生长初期Si的分压较高,从而SiC生长为富硅生长模式.对外加气体进行研究发现,氩气为最好的外加气体,它既可以有效地抑制Si物质流传输,又可以减缓扩散系数随温度升高而递减的趋势.建立了简单一维传输模型,对三个主要物种的动力学输运过程进行了研究,计算得到了两个温度梯度下的主要物种的物质流密度.     

Growth morphology of perfect and twinned face-centered-cubic crystals by Monte Carlo simulation

The effect of the relative growth rate between {1 1 1} and {1 0 0} faces on the growth morphology of perfect and twinned face-centered-cubic crystals was investigated with a Monte Carlo simulation considering both first-nearest-neighbor (FNN) and second-nearest-neighbor (SNN) interactions. When the bond energy ratio of SNN to FNN interactions is close to zero, the {1 1 1} twin planes make a reentrant edge, which enhances the growth rate on this plane, leading to a tabular growth shape. When the ratio is 0.25, the ridge side face of a tabular shape has the {1 0 0}/{1 0 0}/{1 1 1} structure instead of the {1 1 1}/{1 1 1} reentrant edge. In spite of disappearance of the reentrant edge, the side face has a higher growth rate than the top face because the {1 0 0} face still grows faster than the {1 1 1} face.     

用改进的MonteCarlo算法模拟多孔Al2O3陶瓷烧结过程中的晶粒生长

基于经典的晶粒生长机理,采用改进的蒙特卡罗( Monte Carlo)模拟方法,对在不同的烧结温度和保温时间下的晶粒生长演化过程进行计算机模拟,并使用多孔Al2 O3陶瓷烧结实验过程中的晶粒生长对模型进行了验证.结果表明,当晶粒生长指数为2.95时,模拟与实验中的晶粒生长趋势相一致,说明改进的MC方法可真实的反映晶粒长大的物理过程.     

热交换法蓝宝石晶体生长的数值模拟研究

针对热交换法蓝宝石晶体各生长阶段的温场、流场和热应力进行数值模拟研究,并讨论了上部保温层结构、热交换器内管高度对晶体生长的影响.结果表明:长晶初期,固液界面呈椭球形;等径阶段,固液界面平坦,晶体与坩埚壁不接触;长晶后期,中心轴向晶体生长速率增加,晶体中心首先冒出熔体液面.随晶体高度增加,熔体对流由初期的两个涡胞变为等径阶段的一个涡胞,最大对流速度量级为10-3 m/s.晶体中最大热应力分布在晶体底部,热应力分布呈W型.增加炉体上部保温层,长晶后期固液界面变得平坦;降低热交换器内管高度,有利于降低晶体底部热应力.     

Liquid Crystal Channel Waveguides: A Monte Carlo Investigation of the Ordering

We present detailed Monte Carlo (MC) simulations of a nematic cell with homeotropic boundary conditions at the four confining surfaces. The simulations are based on the Lebwohl-Lasher lattice spin model with boundary conditions chosen to mimic the cell anchoring. We have investigated the model using a standard Metropolis Monte Carlo method to study the optical transmission and the ordering through the cell.