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表面界面粗化生长动力学标度性质的理论研究

本文较为详细地介绍了表面界面粗化生长的动力学标度性质、动力学标度理论的基本知识、用来描述表面界面生长过程的常见动力学方程、对动力学方程进行解析近似分析以确定其动力学标度性质的常用方法以及本文在这一领域所进行的研究工作。本文的研究工作可以分为三个方面:第一方面的工作是通过在原来标准的KPZ方程中加入在生长过程中存在的杂质和缺陷而引起的非均—生长率项,并使用动力学重整化群方法对这一扩展的KPZ方程进行分析,研究杂质和缺陷对表面界面生长行为的影响,得到结论是,杂质和缺陷的存在能够显著地改变表面界面生长的动力学标度性质,使生长表面的粗糙度加大,相应的动力学弛豫过程缩短。在分析计算中,是通过引入新的有效表面张力系数,将杂质和缺陷对表面生长过程的影响归结为一个新的有效的表面张力系数,这个表面张力系数与原来的表面张力系数具有不同的标度行为,对非均一生长率则分别使用了Delta函数模型和屏蔽的库仑函数模型。本文第二方面的工作是使用动力学重整化群  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学
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几种典型分形基底上受限固—固模型生长表面粗糙度及极值高度的数值模拟研究

近年来人们从实验和理论等方面对非平衡态下的表面界面粗化生长现象进行了广泛深入的研究并取得了丰富和有价值成果。基底的结构对生长表面的性质有重要的影响,特别是分形基底结构对生长表面性质的影响近来引起了人们的浓厚兴趣。通过对比分析不同分形基底上离散生长模型生长表面的动力学性质来探究分形基底结构对表面生长动力学性质的影响。本文采用蒙特卡洛方法,通过在具有相同分形维数的谢尔宾斯基箭头和蟹状分形基底以及具有相近随机游走指数的科赫曲线和科赫格子分形基底上受限固-固模型生长表面的表面粗糙度及生长极值高度的分析研究,确定这些分形基底的结构对受限固-固模型生长表面动力学标度性质的影响。结果分析表明:谢尔宾斯基箭头和蟹状基底上受限固-固模型的表面宽度均表现出很好的动力学标度行为,仍然满足Family-Vicsek标度规律,但由此计算得到的粗糙度指数,动力学标度指数,生长指数并不相同。分形基底结构的改变影响了离散生长模型的动力学行为,基底谱维数的不同造...  (本文共47页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学
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几种基底上离散生长模型动力学标度行为的理论研究

近年来,对非平衡条件下材料表面界面动力学粗化过程的研究引起了研究人员的广泛关注。本文运用直接标度分析和Kinetic Monte-Carlo数值模拟的方法对几种基底上离散生长模型的动力学标度行为进行了研究,并在微观上对引起这些动力学标度行为的物理机制进行了讨论。主要工作分为以下三部分:首先,为了探讨Das Sarma-Tamborenea (DT)模型的奇异动力学标度行为以及不同维数所属的普适类,采用Kinetic Monte-Carlo数值模拟的方法对1+1维和2+1维DT模型在欧几里得基底上的生长过程进行了大尺寸及长时间的数值模拟。并且引入了噪声衰减技术来减小渡越行为对生长过程的影响。模拟结果显示:1+1维DT模型表现出正常的动力学标度性质,属于Lai-Das Sarma-Villain (LDV)方程所描述的普适类。该结果澄清了以往工作对1+1维DT模型所属普适类的争论,并且从数值模拟的角度验证了局域坡度理论的正确性。而2...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学
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平衡曲率受限模型和刻蚀模型在一些分形基底上的动力学标度性质的数值模拟

表面界面动力学粗化生长现象与许多实际的生长过程有关。基于不同的连续性动力学方程和离散生长模型,在欧几里得空间的研究取得了很好的成果。而分形理论的发展使得人们开始关注分形基底结构对表面界面粗化生长动力学标度行为的影响。本文采用数值模拟的方法,探讨了一些分形基底结构对平衡曲率受限模型和刻蚀模型生长表面动力学标度行为的影响。得到了如下三个方面成果:1)分形基底上平衡曲率受限模型表现出很好的动力学标度行为,仍满足Family-Viseck标度律。两种分形基底上所得标度指数与分数阶Mullins-Herring(MH)方程直接标度分析结果相吻合,说明分数阶MH方程可以很好的描述分形基底上平衡曲率受限模型的生长过程。2)对于刻蚀模型,在欧几里得空间成立的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程不能够描述分形基底上刻蚀模型的生长过程。粗糙度指数随随机游走指数的增加而增加,而生长指数却表现出了更加复杂的性质。3)通过分析刻蚀模型饱和...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京师范大学
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表面界面生长的动力学理论研究

本文系统介绍了表面界面的动力生长问题当中一种较成功的描述方法。即采用Langevin类型方程(如Kardar,Parisi and Zhang(KPZ)方程,molecular-beam-epitaxy(MBE)方程,Sun,Guo and Gr ant(SGG)方程)来描述动力生长现象。与以往的数值模拟方法和唯象描述方法相比,具有很多的优越处,是近期发展起来的一种新的描述方法。这种Langevin类型描述是采用一个非线性的、随机的、二阶偏微分方程来描述动力生长过程,其模型哈密顿中包含非线性的相互作用项,可用动力重整化群和直接标度分析等方法来处理。动力重整化群方法是Forster,Nelson and Stephen(FNS)和KPZ等人从处理临界现象十分有效的重整化群方法发展而来的。本文利用动力重整化群方法研究了具有长程空间相关和长程时间、空间相关条件下的满足守恒律的生长方程,得到了粗化和动力学标度指数,并讨论了长程时空相关对...  (本文共51页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京师范大学
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表面界面生长中的两因素的理论探讨

本文介绍了表面界面生长领域的问题和研究方法,其中详细描述了动力学重整化群方法和作者在这一领域的研究课题——表面界面生长过程中的表面弛豫效应以及点缺陷对生长表面构形的影响。本文的结构是:第一章 概述了表面界面生长领域的研究工作,介绍了动力学重整化群方法及其研究成果,以及处理生长问题的直接标度分析和数值模拟方法;第二、三章是关于表面弛豫效应以及点缺陷对生长表面构形影响的研究;第四章是对这一领域研究的总结和讨论。  (本文共37页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光电工程》1970年60期
光电工程

生物医学表面界面信息新概念及光电测试系统

生物医学表面界面信息新概念及光电测试系统赵秀英杨永正(西北工业大学应用物理系,西安,710072)杨敏(北京航空航天大学,北京,100083)摘要虽然生物力学和生物流变学发展很快,涉及的内容对病理生理的阐明起了很大作用,但尚未从生物医学表面界面信息方面进行研究;本文填充了这一不足之处,从理论上阐明了生物医学表面界面信息的新概念,用表面波光栅衍射的新方法开辟了获取与处理生物表面界面信息的新途径和新技术,从而为研究生物医学表面界面信息与病理生理之间的联系,提供了新的科学依据,起到了独特的功效。主题词生物医学,表面界面信息,信息处理,光电测量。分类号R197.39,TH77ANewConceptforBiomedicalSurfaceInterfaceInformationandthePhotoelectricTestingSystemZhaoXiuying,YangYongzheng(DepartmentofAppliedPhysi...  (本文共4页) 阅读全文>>