Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 74 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

предпочтительным, чем простой перескок адатома через мостиковое

положение. Если адатомом является чужеродный атом, то атомный

обмен приводит к тому, что адатомом становится атом подложки.

Механизм обмена положений между адатомом и атомом

подложки наблюдался в ряде гетеросистем (например, для Pt на Ni(110)

[45]. Следует отметить, что если атомный обмен происходит в

гетеросистеме, то миграция атомов адсорбата на большие

расстояния невозможна. Вместо этого атомный обмен приводит к

образованию сплава на атомарном уровне.

Механизм туннелирования.

Если диффундирующая частица

имеет малую массу, а диффузионный барьер невелик, то частица

может туннелировать через барьер и ее миграция будет

происходить по механизму квантового туннелирования. Механизм

туннелирования может доминировать над классическим

прыжковым механизмом при низких температурах. Очевидный

кандидат для наблюдения туннельной диффузии -это водород на

поверхности металлов. Действительно, диффузия по механизму

туннелирования была обнаружена с помощью полевой ионной

микроскопии для Н на W(110) [47] и с помощью сканирующей

туннельной микроскопии для Н на Cu(100) [48]. В последней работе

изучалась диффузия одиночных атомов водорода. Скорость перескока

атомов водорода (которые были видны на СТМ изображениях как

небольшие темные пятна) измеряли как функцию температуры.

Полученные зависимости представлены на рис. 4.5. На правой оси рис.

4.5 представлен коэффициент диффузии, который связан с частотой ν

перескоков уравнением

Рис. 4.5. Диффузия водорода на поверхности меди. Классическая

диффузия H на Cu (Аррениусовская зависимость) при

температурах выше 60 К. Квантовая диффузия H на Cu при

температурах ниже 60 К. [46]