导读:本文包含了异常晶粒生长论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:晶粒,生长,异常,薄膜,蒙特,卡罗,模型。
异常晶粒生长论文文献综述
马飞[1](2004)在《晶体表面能各向异性分析及其对薄膜中异常晶粒生长的驱动作用》一文中研究指出对于薄膜特别是柱状晶薄膜,当晶粒在膜平面内的尺寸大于膜厚时,柱状晶粒的上底面(即自由表面)和下底面(即膜-基界面)的面积将大于侧面(即晶界面)的面积,如果薄膜还附着在与其热胀系数不同的基体上并在不同于沉积温度的条件下退火时,膜中将存在较大的热应力。因此,薄膜中的晶粒生长除像传统的整体材料中的晶粒生长一样要考虑晶界能外,还应当同时考虑表面能、界面能和应变能。而表面能、界面能和应变能均与晶粒的取向密切相关,即存在各向异性。更值得注意的是,表面能、界面能和应变能的各向异性对晶粒取向的依赖关系存在较大的差异,也就是说,表面能密度最小的晶粒取向对应的界面能和应变能未必最小。依据能量最小化原理,在退火过程中表面能、界面能以及应变能的总和为最小值取向的晶粒将择优生长,薄膜最终也将呈现这种择优取向(或者织构)。 本文应用改进嵌入原子法(MEAM)分别计算了十种面心立方(FCC)金属、十种体心立方(BCC)金属以及叁种金刚石(Diamond)结构晶体的不同指数晶面作为表面时的表面能。根据计算结果具体讨论了各向异性的表面能对异常晶粒生长和相应织构演变的影响。最后以面心立方金属Cu和Ag为例进行了实验验证。主要理论分析和实验结果如下: (1) 应用自己设计的计算表面几何结构因子的“C”语言程序确定了面心立方(FCC)晶体38个晶面、体心立方(BCC)晶体24个晶面和金刚石(Diamond)结构晶体24个晶面分别作为表面时的几何结构因子S_i~((1),x)(l=0~3),各层晶面上原子的最近邻数Z_d,和表面上每一个原子所占的面积A_((x))。有关结果也可以用于其他表面特性(例如,热电子或热离子发射、表面电子态、表面吸附、表面氧化、表面催化、表面偏析和表面重构等)的理论分析。 (2) 应用改进嵌入原子法(MEAM)计算了Cu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt,Al,Pb,Rh和Ir等十种面心立方金属38个晶面,Li,Na,K,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W和Fe等十种体心立方金属24个晶面,以及C,Si和Ge等叁种金刚石结构晶体24个晶面分别作为表面时的未松弛表面能,结果表明:叁种晶体的密排面(面心立方和金刚石立方结构的(111)晶面,体心立方的(110)晶面)作为表面时均具有最小的表面能。特别是对于面心立方(FCC),其他(hkl)晶面作为表面时,随着该晶面与(111)面之间夹角的增大其表面能线形增加,因此可以由任意晶面与(111)晶面之间夹角的大小粗略估计面心立方金属各晶面作为表面时表面能的相对大小。根据表面能各向异性的理论分析结果,仅就表面能而言,我们预言:面心立方(FCC)和金刚石(Diamond)结构的(1 11),体心立方(BCC)的(110)分别为叁种晶体结构的择优取向,在薄膜退火过程中表面能各向异性将驱动相应取向异常晶粒的生长,并导致相应织构的出现或者加强。 (3)通过x一射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对Cu、Ag自由膜和附着膜在退火过程中的异常晶粒生长,以及它们相对于沉积膜的织构演变进行的比较实验研究表明:无论是Cu还是Ag,沉积膜为多晶结构,无择优织构,晶粒尺寸均小于100纳米,属纳米薄膜。Cu附着膜在300℃退火3小时出现了(100)和(110)取向的异常大晶粒,其尺寸分别为1.4脚和2.0脚左右,Ag附着膜在300℃下退火3小时出现了(112)取向的异常大晶粒,大小为1.7娜,这是应变能各向异性驱动的结果。异常晶粒的生长导致相对于沉积膜,附着膜中(200)、(220)和(211)等取向显着增强,表现为择优取向。相反,在300℃条件下退火3小时,Cu和Ag自由膜中均出现了(111)取向的异常晶粒,大小尺寸分别为1娜和0.4娜,这一变化是表面能各向异性驱动异常晶粒生长的结果,实验与理论计算完全一致。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2004-04-01)
张建民,徐可为,张美荣[2](2003)在《薄膜中异常晶粒生长理论及能量各向异性分析》一文中研究指出针对柱状晶薄膜 ,建立了异常晶粒生长理论模型 .指出薄膜中的晶粒生长 ,除像传统的整体材料中的晶粒生长一样考虑晶界能外 ,还应当考虑表面能、界面能和应变能 .对能量的各向异性进行了回顾性分析 .从表面能的最小化考虑 ,面心立方和体心立方薄膜的择优取向或织构应分别为 ( 111)和 ( 110 ) ;而从应变能的最小化考虑 ,面心立方和体心立方薄膜的择优取向或织构应分别为 ( 110 )和 ( 10 0 )(本文来源于《物理学报》期刊2003年05期)
张建民,徐可为[3](2003)在《银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究》一文中研究指出用透射电子显微镜 (TEM)和x射线衍射 (XRD)方法对经 30 0℃ ,2h退火的Ag和Cu自由膜和Si基体上的Ag和Cu附着膜的异常晶粒生长和织构变化进行了实验研究 .XRD分析表明 :Ag和Cu沉积膜均有 (111)和 (10 0 )择优取向 .但经退火处理后 ,Ag和Cu自由膜的 (111)织构稍有加强 .相反 ,Si基体上的Ag和Cu附着膜的 (10 0 )和 (110 )织构明显加强 ,同时用TEM在Cu附着膜中观察到了两个 (110 )和四个 (2 11)取向的异常大晶粒 .根据表面能和应变能的各向异性对实验结果进行了分析 .(本文来源于《物理学报》期刊2003年01期)
钟晓征,陈伟元,王豪才,郑军[4](1999)在《多晶材料晶粒生长的Monte Carlo计算机模拟方法 Ⅱ 模拟异常晶粒生长》一文中研究指出晶粒生长的显微结构的演化是一种受诸多因素影响的复杂过程。前文已简述模拟二维正常晶粒生长所采用的基本蒙特卡罗(MonteCarlo)方法。异常晶粒生长的最直接原因是总体系能的改变。而导致体系能变化的因素很多。本文在重点分析由于晶界能和迁移率的各向异性引起体系能量变化的基础上,介绍模拟异常晶粒生长的基本方法,为解决如何将实际生长环境复杂性引入生长模型中及如何进一步模拟生长的问题提供重要思路。(本文来源于《功能材料》期刊1999年03期)
异常晶粒生长论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
针对柱状晶薄膜 ,建立了异常晶粒生长理论模型 .指出薄膜中的晶粒生长 ,除像传统的整体材料中的晶粒生长一样考虑晶界能外 ,还应当考虑表面能、界面能和应变能 .对能量的各向异性进行了回顾性分析 .从表面能的最小化考虑 ,面心立方和体心立方薄膜的择优取向或织构应分别为 ( 111)和 ( 110 ) ;而从应变能的最小化考虑 ,面心立方和体心立方薄膜的择优取向或织构应分别为 ( 110 )和 ( 10 0 )
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
异常晶粒生长论文参考文献
[1].马飞.晶体表面能各向异性分析及其对薄膜中异常晶粒生长的驱动作用[D].陕西师范大学.2004
[2].张建民,徐可为,张美荣.薄膜中异常晶粒生长理论及能量各向异性分析[J].物理学报.2003
[3].张建民,徐可为.银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究[J].物理学报.2003
[4].钟晓征,陈伟元,王豪才,郑军.多晶材料晶粒生长的MonteCarlo计算机模拟方法Ⅱ模拟异常晶粒生长[J].功能材料.1999