低能Pt原子团簇沉积过程的分子动力学模拟-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 ( % %$$% % ， ， ， .E6 ,( RE , % C-@-3H-G %$$% （ ） $$$2’%0$L%$$%L( % L%/0+2$# MBNM )OPQJBM QJRJBM !%$$% B:5; , ):8F , QE@ , 低能 原子团簇沉积过程的分子动力学模拟! ! 叶子燕 张庆瑜! （大连理工大学三束材料改性国家重点实验室，大连 #$% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） %$$% % $ %$$% ’ %( 利用分子动力学模拟系统研究了低能 ， 和 原子团簇与 （ ）表面的相互作用过程，详细分析了初 )*’+ )* )*%## )* $$ 始原子平均动能为 ， 和 的原子团簇的沉积演化过程及其对基体表面形貌的影响 研究表明，初始原子 $ , ,$ $-. , 平均动能是描述低能原子团簇的重要参量, 当团簇的平均原子动能较低时，团簇对基体表层原子点阵损伤较小，基 本属于沉积团簇；随着入射团簇的原子平均动能的增加，团簇对表层原子点阵结构的破坏能力增强，当团簇的原子 平均动能增加到 时，团簇已经显现出注入特征 低能原子团簇对基体表面形貌的影响主要取决于团簇的初始 $-. , 原子平均动能，但随着团簇所含原子数目的增加，低能原子团簇对基体表面的影响略有增强, 此外，对低能原子团 簇与基体表面相互作用的物理机理进行了讨论, 关键词：分子动力学模拟，低能原子团簇，载能沉积 ： !#$$ #+(( ［— ］ 经受到国内外学者的广泛重视( ’ , A 引 言 在以往的研究中，人们一般关注较小的原子团 簇, 但是，无论是低能团簇沉积技术中的离化原子团 低能团簇与材料表面的相互作用在薄膜材料的 簇，还是薄膜沉积中产生的等离子体尘埃颗粒和液 合成过程中有着重要的作用, 一方面，在很多薄膜制 滴，低能原子团簇中原子的数量可高达 $ ，甚至更 备过程中，如基于低温等离子体技术的化学气相沉 大，低能团簇的原子平均动能一般在 — 对 $ , $ -. , 积（ ）和物理气相沉积（ ）、脉冲激光沉积 于如此复杂的薄膜生长过程，人们难以从实验的角 B.C ).C （ ）以及电弧离子镀等薄膜制备技术中，气相成 度研究低能团簇与薄膜生长表面相互作用的沉积动 )DC 分中常常存在等离子体尘埃颗粒和由大量原子构成