ファセット化マクロステップの形成・解消ダイナミクスにおける表面傾斜依存性

多面宏观台阶的形成和分辨率动力学中的表面坡度依赖性

• 批准号: 22K03487
• 负责人: 阿久津 典子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Electro-Communication University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03487/
• 关键词: ステップ間引力エネルギー; ファセティングの相図; テンソルネットワーク法; ファセット化ラフ面; テラス面荒さ; TSK模型; Si; ステップ・ドロプレット; ファセット化マクロステップ; 表面張力計算; 表面荒さ計算; 2次元核形成結晶成長; テラス幅分布

結晶表面ステップ間に点型の引力が有る格子模型であるp-RSOS模型の定常成長傾斜面について、マクロステップ形成・分散のダイナミクス研究を行っている。この模型の特徴は、テラス面の荒さを取り入れることである。この模型は樹枝状結晶成長などを扱うフェーズフィールド模型より、ミクロな模型であり、量子力学的第一原理計算に用いる模型より粗視化された模型である。マクロステップの形成は対称性の自発的破れ現象の一つであり、自発的不均一化でもある。分子動力学等で議論される原子スケールの表面荒さと、樹枝状結晶のようなメゾスケールに「荒れた」面との間をつなぐ、ファセット化ラフ面の自発的形成を議論するAbstractを国際会議に提出したところ、招待講演に採択された。p-RSOS模型は19頂点模型の一つであり、可積分系ではないので解析的な研究が難しい。p-RSOS模型について平衡状態における傾斜依存ファセティング・ダイヤグラム (ステップの凝集・分散の相図の一つ) を阿久津泰弘氏との共同研究によりテンソルネットワーク法で計算した。2次元表面の荒さを取り入れた相転移点を求める場合、分子場近似計算ではしばしば誤った結果になることが知られている。そのため(001) 面荒さのエントロピーを信頼できる精度で計算できるテンソルネットワーク法を使用した。その結果をSi (113) 面と (114) 面間の斜面において観測されたマクロステップ・ファセット化相図と比較し, Siのステップ間引力エネルギーが近似的に-123 meVと求めることができた。観測は30年前になされたが、これまでステップ間引力エネルギーが具体的に求められたことは無かった。他の物質に於いてもステップ間引力エネルギーが求められた例は無く、世界で初めてである。

我们正在对P-RSOS模型的稳态生长斜率进行宏观形成和分散的动力学，这是一种晶格模型，具有晶体表面步骤之间的点型吸引。该模型的一个功能是它在露台上结合了粗糙度。该模型是一个微型模型，而不是相比，该模型处理树突状晶体生长等，并且是一种比用于量子机械第一原理计算的模型的粗粒模型。宏观的形成是对称性和自发异质性的自发破坏现象之一。我在国际会议上提交了一个摘要，讨论了在分子动力学等中讨论的原子尺度表面粗糙度的自发形成，它们与中尺度上的“破烂”表面（例如树突状晶体），例如树突状晶体，与刻面粗糙表面的自愿形成，并接受了良好的仪式。 P-RSOS模型是19个顶点模型之一，不是一个可集成的系统，因此很难进行分析研究。使用Tensor Network方法与Akutsu Yasuhiro合作，计算了平衡状态下P-RSOS模型的p-RSO模型的斜率相图（汇总和步骤分散的相位图之一）。众所周知，在确定结合二维表面粗糙度的相变点时，分子场近似计算通常会产生错误的结果。因此，我们使用了张量网络方法，该方法允许以可靠的精度计算表面粗糙度的熵。将结果与在SI（113）和（114）平面之间的斜率上观察到的宏观刻面相图进行了比较，并且SI的间隙吸引能可以近似于-123 MeV。观察是在30年前进行的，但是到目前为止，没有任何具体步骤具有吸引力的能量。从来没有其他物质需要插入式的吸引力的能量，这是世界上第一次。

项目成果

マクロステップ形状維持のしくみの考察

宏步形状维持机制的思考

• 发表时间: 2022
• 作者: Shunpei Iwasaki;Koki Manabe;and Yoji Ohashi;T. Ochiai;落合哲行;阿久津典子
• 通讯作者: 阿久津典子

ファセット化ラフ面のラフネス指数とスケーリング関数

多面粗糙表面的粗糙度指数和缩放函数

• 发表时间: 2023
• 作者: Koichiro Ienaga;Sunghun Kim;Toshio Miyamachi;Koichi Kato;and Fumio Komori;鈴木健人;阿久津典子
• 通讯作者: 阿久津典子