納米多層薄膜外界輸入原子的非線性擴散動力學(xué)研究.pdf

1、納米多層薄膜存在大量界面，使其具有納米尺度非均勻體系的特殊自由能形式，納米多層薄膜中原子擴散系數(shù)與原子局部濃度緊密相關(guān)，導(dǎo)致納米多層薄膜中的擴散偏離經(jīng)典擴散定律，呈現(xiàn)特殊濃度分布和濃度演變規(guī)律的非線性擴散動力學(xué)特征。目前，納米多層薄膜擴散的研究主要集中在實驗方面，理論上主要采用經(jīng)典擴散定律，沒有考慮納米多層薄膜非均勻體系的影響。本文研究了外界輸入原子在納米多層薄膜的非線性擴散動力學(xué)?；诜蔷€性離散動力學(xué)模型，建立了滿足空間平移對稱性的置

2、換型非線性擴散離散動力學(xué)模型。結(jié)果表明，其動力學(xué)控制方程中擴散原子遷移速率和擴散驅(qū)動力均為指數(shù)型函數(shù)。擴散原子遷移速率是鞍點能的指數(shù)函數(shù)，在低濃度區(qū)受溫度和濃度的影響很小，趨近于常數(shù)；在高濃度區(qū)，隨著溫度的增加而增加，隨著濃度的增加而減小。擴散驅(qū)動力是相鄰原子層化學(xué)勢的指數(shù)函數(shù)之差，隨著相鄰原子層化學(xué)勢差的增大而加劇偏離傳統(tǒng)的擴散驅(qū)動力?；诜蔷€性離散動力學(xué)模型結(jié)合Hillert亞點陣?yán)碚?，使用計算機模擬技術(shù)計算并分析了不同界面非對稱能