Studii teoretice ale proceselor la scară atomică relevante pentru creșterea cristalelor

Revizuirea anuală a chimiei fizice

Departamentul de Chimie 351700, Universitatea din Washington, Seattle, Washington 98195-1700; e-mail: [e-mail protejat]

Abstract

Studiul adsorbției, difuziei, formării insulelor și transportului între straturi al atomilor pe o suprafață în creștere a fost un câmp activ în ultimul deceniu, din cauza progreselor experimentale și teoretice. Experimentele pot oferi imagini detaliate ale modelelor formate pe suprafețe în creștere. O provocare importantă pentru studiile teoretice este identificarea proceselor dinamice care controlează formarea tiparului și morfologia generală a suprafeței. Acest lucru poate fi realizat prin modelarea precisă a interacțiunilor atomice, o căutare aprofundată a proceselor active la scară atomică și simularea creșterii pe scara de timp experimentală pentru a permite o comparație detaliată cu măsurătorile experimentale. O prezentare generală a unora dintre metodologia teoretică utilizată în aceste studii și rezultatele obținute pentru unul dintre cele mai extinse sisteme studiate, Pt (111), este prezentată aici. O bogăție remarcabilă de fenomene a apărut din aceste studii, în care efectele aparent mici pot schimba echilibrul dintre procesele moleculare concurente și astfel pot schimba morfologia unei suprafețe în creștere. Articolul se încheie cu o discuție asupra posibilelor direcții viitoare în acest domeniu de cercetare.