Взаимодействие на частиците върху
Начало » Взаимодействие на частиците върху
Взаимодействие на частици върху анизотропна Si(001) повърхност
Гайдуков Г.Н. ([email protected]), Ланцова О.Ю., Подрезов А.А.
Московски държавен институт по електронно инженерство (Технически университет)
Експерименталните данни за подреденото разположение на нискоразмерни структури (така наречените квантови точки и нишки) върху субстрати [1,2,3] ни позволяват да говорим за сложно взаимодействие в системата структура субстрат-повърхност. Един от аспектите на това взаимодействие е еластичното взаимодействие между частици, които са структурни елементи (включително структурни дефекти) поради припокриването на индуцираните от тях еластични полета в субстрата. Силовите характеристики на такова взаимодействие в рамките на прост едномерен модел са получени от Stoop и Van der Merwe [4], където е показано, че силите на взаимодействие на частиците имат характер на отблъскване. Същият характер на силите на взаимодействие се получава в рамките на континуалната изотропна теория на еластичността.
Идеята за силите на еластично взаимодействие на частиците като сили на отблъскване се използва широко дори в случаите, когато материалът на субстрата има значителна степен на анизотропия [5]. Въпреки това, когато приносът на еластичното взаимодействие на частиците към общата енергия е достатъчно голям, изотропното приближение е неправилно и може да доведе до грешки, тъй като анизотропията на материала на субстрата води до ориентационната зависимост на еластичните полета на повърхностните частици и, следователно, енергията на взаимодействие, т.е. до съществуването на предпочитани посоки на тяхното взаимно разположение.
Друг случай, при който изотропното приближение е неправилно, е взаимодействието на частици върху реконструираната повърхност [6]. Както е известно, в този случайSi(100) повърхността претърпява повърхностен структурен преход 1> повърхност, кристалографската координатна система е избрана за изчислена, а ъгълът 0 се измерва от оста x2 (фиг. 2). Тогава (2) се свежда до бикубично уравнение. Анализът показва, че за кристали с коефициент на анизотропия A, A=2c 44/(c 11-c 12), където c 11, c 12 и c 44 са референтни еластични константи, по-големи от единица (например всички кубични кристали с fcc решетки се характеризират с такива стойности на A), това кубично уравнение по отношение на pa има един реален и два въображаеми комплексно спрегнати корена. Ограничавайки се до случая на такива корени, след трансформации вместо (1) получаваме
-112 pV22 nB23 1
Използвайки за описание на частица обичайното представяне под формата на суперпозиция на ортогонални двойки сили с нулев момент m(еластичен дипол) [10], за полето на изместване на частица, разположена в началото, получаваме израза
При извеждането на (6) се приема, че дефектът се описва от тензора на диполния момент на формата
(плосък еластичен дипол). Замествайки (3) в (6), получаваме отместванията в точката с координати 00 и \x\: