Münster 1997 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 6: POSTER I
O 6.48: Poster
Montag, 17. März 1997, 14:15–15:45, AULA
Numerische Simulation von Ausheilprozessen auf Oberflächen — •Ingo Beckmann, Wulf Wulfhekel, Georg Rosenfeld und George Comsa — Institut für Grenzflächenforschung und Vakuumphysik, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich
Ausheilprozesse auf Oberflächen wie die Ostwald-Reifung, bei denen der Massentransport durch (2D-)Verdampfung von Adatomen von Stufenkanten und Terrassendiffusion stattfindet, lassen sich nur unter stark vereinfachenden Annahmen analytisch beschreiben. Daher haben wir eine numerische Simulation entwickelt, die die zeitliche Änderung einer beliebigen Anordnung von Clustern iterativ berechnet. Die Simulation benutzt eine Finite-Elemente-Routine, die in jedem Iterationsschritt die Laplace-Gleichung Δ n=0 für die Adatomdichte n(x,y) im Gebiet zwischen den Clustern mit vorgegebenen Werten auf den Clusterränden löst (Dirichlet’sches Randwertproblem für Innengebiete). Als Randwerte werden die Gleichgewichtsadatomdichten neq(r) nach der Gibbs-Thomson-Beziehung gewählt, die vom Krümmungsradius r des Clusterrandes abhängen. Nach Berechnung der Teilchenströme auf die Clusterränder aus den Normalenableitungen der Adatomdichten werden die Elemente des Randes entsprechend verschoben, und die Iteration wird mit der Berechnung der Adatomdichte für die veränderte Morphologie fortgesetzt.
Ergebnisse von Simulationsrechnungen werden anhand einiger Beispiele (Clusterzerfall, Koaleszenz) diskutiert und mit experimentellen Resultaten verglichen.