Přejít k obsahu


Molecular dynamics study of the growth of various crystalline phases of metal oxides

Citace:
HOUŠKA, J. Molecular dynamics study of the growth of various crystalline phases of metal oxides. Garmisch-Partenkirchen, Německo, 2014.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Molecular dynamics study of the growth of various crystalline phases of metal oxides
Rok vydání: 2014
Autoři: Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D.
Abstrakt CZ: Tenké vrstvy krystalických oxidů kovů jsou velmi zajímavé kvůli širokému spektru funkčních vlastností. Vzhledem k různým vlastnostem jednotlivých fází je nutné definovat cesty pro přípravu každé z nich. V příspěvku studujeme růst jednotlivých fází pomocí simulací (molekulární dynamika) jejich růstu atom po atomu. Ukazujeme, které empirické interakční potenciály takové simulace umožňují a které nikoliv. V případě TiO2 simulace umožňují oddělit nukleaci a růst krystalů a ukázat, že růst (předtím nukleovaného) rutilu je možný v širším intervalu procesních parametrů než růst anatasu. V případě Al2O3 simulace umožňují identifikovat ideální energii částic pro růst fáze alfa-Al2O3. Ukazujeme také, že dopady jednotlivých atomů musí být uvažovány samostatně, tj. že všechny přilétající částice musí mít správnou energii (správná průměrná energie na atom je nedostatečná). Studována je i role vysokoenergetických částic, které nevytváří rostoucí vrstvy, ale odráží se od jejich povrchu.
Abstrakt EN: Thin films of crystalline metal oxides are of high interest due to a wide range of functional properties. Because of different properties exhibited by individual phases, it is necessary to define pathways for preparation of desired phases. We study the growth of individual phases using atom-by-atom molecular dynamics simulations. We identify which empirical interaction potentials allow such simulations and which do not. In the case of TiO2, simulations allow us to disentangle crystal nucleation and crystal growth, and show that the growth of (previously nucleated) rutile can take place in a wider range of process parameters compared to anatase. In the case of Al2O3, simulations allow us to identify an ideal particle energy for the growth of alpha-Al2O3. We also show that all atom impacts have to be considered separately, i.e. all arriving atoms have to have the correct energy (correct average energy per atom is insufficient). Moreover, we study the role of high-energy particles which do not form films but reflect from their surface.
Klíčová slova

Zpět

Patička