[00144597]表面原子生长机理与结构演化

①课题来源与背景 课题来源于国家自然科学基金：金刚石表面金属薄膜生长过程的动力学研究（10574113）;铅薄膜量子尺寸效应对超导特性和纳米摩擦特性的影响研究（10974182）。 ②研究的目的与意义 实验室结合的研究实际,围绕表面薄膜生长过程的不同阶段的物理现象,从原子在表面生长的初始扩散过程和一维量子线的形成,到表面原子岛的形成以及原子形成厚度薄膜的量子尺寸效应,再到纳米团簇生长模式和金属薄膜量子生长机制等问题方面进行了深入的研究工作。 ③主要论点与论据 主要研究的内容有： （1）薄膜生长初期阶段原子在衬底表面的扩散行为和结构的演化; （2）量子尺寸效应对原子岛和薄膜厚度的调控和薄膜特性研究; （3）量子尺寸效应的物理机制研究; （4）团簇特性的生长模式量子调控。 ④创见与创新 创新性地提出薄膜生长初期阶段原子在衬底表面的扩散行为和结构的演化规律,为制备高质量的薄膜提供了理论指导;揭示了量子尺寸效应和薄膜表面Friedel振荡对薄膜表面上原子岛和薄膜厚度的调控规律;提出了“量子合金”这一新的物理概念;从本质上揭示了薄膜生长过程中不同阶段的物理规律,并解释了相关的物态性质。 ⑤研究成果在《Science》、《Physical Review Letters》、《Applied Physics Letters》等国际学术期刊上发表60余篇论文。 ⑥本成果解决了镀钛金刚石技术的机理,可以极大的提高该技术的发展和改进,为我国在国际相关研究领域占领一席之地奠定了技术基础。对金刚石薄膜和金属超薄膜的量子尺度的生长机制有深刻认识后,就能够对整个金刚石薄膜和金属薄膜生长工业和技术应用有巨大的基础和推动作用。在我们成果和技术成熟发展以后可以在国内外研究金刚石薄膜和金属超薄膜的研究组织中进行合作,共享研究成果,使本成果在更大的范围内得到应用。