Au2次元成長に見られるフラクタル性の起源の解明

阐明二维金生长中分形性质的起源

基本信息

  • 批准号:
    18760027
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

表面における樹枝状島はフラクタル性を持ち,バルク表面にはない物性や表面反応性を示すことが期待されている.樹枝状成長は拡散律速凝集モデルで説明されているが,フラクタル性の起源は必ずしも明らかになっていない.本研究は,走査トンネル顕微鏡を用いた原子追跡法とモンテカルロシミュレーションによりIr(111),Pt(111)表面におけるAuの拡散係数とAu2次元島のフラクタル性の起源を明らかにすることを目的とした.本年度は,前年度に開発した原子追跡装置の動作確認と,シミュレーションによる拡散係数の解析を行った.Si(111)-7x7表面の単原子層高さのステップ付近でチップを旋回させ,ロックインアンプにより検出したトンネル電流の位相からステップの方向を判断し,ステップの方向にチップを動かすことに成功し,原子追跡に必要な時間・空間分解能を持つことを確認した.また島の外周に沿った拡散を取り入れた薄膜成長のモンテカルロシミュレーションプログラムを開発し,走査トンネル顕微鏡による測定で得られた島の形状をシミュレーションの結果と比較することにより,島の外周に沿った拡散(エッジ拡散)の拡散障壁を解析した.Ir(111)表面に作成したAu島のエッジ拡散の障壁が1層目では0.5eV,2層目以降では0.25eVであり下地依存性があることを明らかにした.またシミュレーションにより,エッジ拡散障壁に対して島のフラクタル次元が1.7から2へ連続的に変化することを見出し,エッジ拡散障壁の値が大きくなると島にフラクタル性が現れることを明らかにした.さらに島の成長確率が粒子濃度勾配のべき乗で与えられるとする一般化拡散律速凝集モデルを用いて,フラクタル次元の連続的な変化を説明した.
Surface に お け る dendritic island は フ ラ ク タ ル を hold ち, バ ル ク surface に は な い property や surface anti 応 sex を shown す こ と が expect さ れ て い る. Dendritic growth は company spread law of speed agglutination モ デ ル で illustrate さ れ て い る が, フ ラ ク タ ル の origin は will ず し も Ming ら か に な っ て い な い. This study は walkthrough ト ン ネ ル 顕 micromirror を with い た atomic tracing method と モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り Ir (111), Pt (111) surface に お け る Au の company, dispersion coefficient と Au2 dimensional island の フ ラ ク タ ル の origin を Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. は this year, the first annual に open 発 し た confirm と の atomic tracing device, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る company, dispersion coefficient analytical line を っ の た. Si (111) - 7 x7 surface の 単 atomic layer さ の ス テ ッ プ paying nearly で チ ッ プ を cycle さ せ, ロ ッ ク イ ン ア ン プ に よ り 検 out し た ト ン ネ ル の phase current か ら ス テ ッ プ を の direction Judgment し, ス テ ッ プ の direction に チ ッ プ を dynamic か す こ と に し success, atomic tracing に な necessary time, space decomposition can を hold つ こ と を confirm し た. ま の peripheral に た island along the っ た scattered を company take り into れ た thin film growth の モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン プ ロ グ ラ ム を open 発 し, walkthroughs ト ン ネ ル 顕 micromirror に よ る determination で must ら れ た island の shape を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の results と す る こ と に よ り, island の peripheral に along っ た company, scattered (エ ッ ジ company, scattered) の company, scattered barrier を parsing し た. Ir (111) surface に made し た Au island の エ ッ ジ company, scattered の barrier が 1 layer mesh で は 0.5 eV, layer 2 orders to drop で は 0.25 eV で あ り down dependency が あ る こ と を Ming ら か に し た. ま た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り, エ ッ ジ company, scattered barrier に し seaborne て island の フ ラ ク タ ル dimensional が 1.7 か ら 2 へ even 続 に variations change す る こ と を see し, エ ッ ジ company, scattered on barrier の numerical が big き く な る と island に フ ラ ク タ ル sex が now れ る こ と を Ming ら か に し た. さ ら の に island growth of probabilistic が hook with particle concentration の べ き 乗 で and え ら れ る と す る general company, dispersion law of speed agglutination モ デ ル を with い て, フ ラ ク タ ル dimensional の even 続 な variations change を illustrate し た.

项目成果

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专利数量(0)
Terrace and step-down diffusions of Au atoms on clean and Au-covered Ir(111) surfaces
Au 原子在干净和 Au 覆盖的 Ir(111) 表面上的阶梯扩散和降压扩散
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小倉正平;中村純;福谷克之;S. Ogura and K. Fukutani
  • 通讯作者:
    S. Ogura and K. Fukutani
Ir(111)表面上のAu島成長のフラクタル次元と臨界核サイズ
Ir(111)表面Au岛生长的分形维数和临界核心尺寸
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小倉正平;福谷克之
  • 通讯作者:
    福谷克之
金属表面におけるAu薄膜のフラクタル成長
金属表面金薄膜的分形生长
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小倉正平;福谷克之
  • 通讯作者:
    福谷克之
Dendritic and non-dendritic transitions in Au islands investigated by scanning tunneling microscopy and Monte Carlo simulations
通过扫描隧道显微镜和蒙特卡罗模拟研究金岛中的枝晶和非枝晶转变
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Ogura;K.Fukutani;M.Matsumoto;T.Okano;M.Okada;T.Kasai
  • 通讯作者:
    T.Kasai
Ir(111)表面におけるAuの拡散
Au在Ir(111)表面的扩散
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小倉正平;中村純;福谷克之
  • 通讯作者:
    福谷克之
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  • 资助金额:
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