Cu團(tuán)簇在金屬表面沉積的可控制研究：惰性氣體緩沖層的作用.pdf

1、納米團(tuán)簇外延生長已應(yīng)用于合成具有特殊的光、電、磁以及力學(xué)性質(zhì)的納米薄膜。近年來，實(shí)現(xiàn)可控制生長，使合成的薄膜具有團(tuán)簇的特定結(jié)構(gòu)，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。應(yīng)用Ar緩沖層實(shí)現(xiàn)輔助沉積已成為團(tuán)簇結(jié)構(gòu)無碎裂沉積的最有前途的方法之一。本論文用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了Cu團(tuán)簇沉積在Ar襯底上和Cu團(tuán)簇沉積在具有Ar緩沖層的Cu(111)表面上的動(dòng)力學(xué)過程和沉積團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)特征，Cu-Cu、Ar-Ar及Ar-Cu原子之間的相互作用分別由Finnis-Sincl

2、ain緊束縛多體勢、L-J勢及由H.-P.Cheng提出一種對勢描述。　　我們首先研究具有正八面體對稱性的Cu6團(tuán)簇沉積在Ar(111)襯底后的結(jié)構(gòu)特征。發(fā)現(xiàn)在入射能量在20eV/atom以下時(shí)，Cu6基本能夠保持其原有對稱性結(jié)構(gòu)，而以此能量入射到Cu襯底時(shí)，團(tuán)簇則完全散開。當(dāng)團(tuán)簇沉積在Ar襯底時(shí)，團(tuán)簇首先膨脹，失去原有結(jié)構(gòu)，接著又收縮，重新恢復(fù)自由團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)，其間，原子的相對位置發(fā)生了改變。結(jié)果表明，Ar襯底的影響，即Ar-Ar和A

3、r-Cu原子間的相互作用對于團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的保持起到了至關(guān)重要的作用?！　≡诖嘶A(chǔ)上，我們又研究具有二十面體對稱性的Cu13沉積在有Ar緩沖層的Cu(111)表面的動(dòng)力學(xué)過程和沉積團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)特征，并與沒有Ar緩沖層的表面沉積進(jìn)行了比較。當(dāng)入射能量為2-3eV/atom時(shí)，有Ar層輔助沉積時(shí)，具有Ih對稱性的Cu團(tuán)簇可以保持原有的對稱性。而沒有Ar層輔助沉積，團(tuán)簇則會失去了原有的對稱性，并重新結(jié)晶，最終其結(jié)構(gòu)與Cu襯底的fcc結(jié)構(gòu)類似。Ar所