Application of the phase field crystal model to strained metallic overlayers

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Ala-Nissilä, Tapio
dc.contributor.advisor Merikoski, Juha
dc.contributor.author Kanerva, Pekka Tapani
dc.date.accessioned 2015-06-30T09:16:54Z
dc.date.available 2015-06-30T09:16:54Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/16973
dc.description.abstract Most metallic systems experience a phenomenon called surface reconstruction where the surface atoms on a crystal have a structure that is different from the bulk. Surface reconstruction often arises in heteroepitaxial systems, where a crystalline adsorbate film is grown on a crystalline substrate of a different material. In such systems, a mismatch is present between the lattice spacing of the adsorbate and that of the substrate. Due to the mismatch, strain is generated at the interface between the materials, which often leads to spontaneous surface patterning. In this thesis, an amplitude expansion methodology of the Phase-field crystal (PFC) model is used to model the structure of stable and metastable heteroepitaxial films on length scales of several hundred nanometres while being also able to resolve the atomistic resolution. We were able to reproduce realistically the surface ordering that can be seen experimentally in many metallic heteroepitaxial overlayers and make predictions for systems where the experimental results are limited. en
dc.description.abstract Useimmilla metalleilla voidaan havaita ilmiö, jossa pinnan atomit uudelleenjärjestäytyvät, eli kiteen pinta-atomien hilarakenne on erilainen kuin kiteen sisällä olevien atomien hilarakenne. Tämä ilmiö on hyvin yleinen heteroepitaksiaalisissa (engl. heteroepitaxial) systeemeissä, joissa kiteinen, adsorboitunut ohutkalvo kasvaa eri materiaalista koostuvalle kiteiselle alustalle. Tällaisissa systeemeissä adsorboituneen materiaalin hilavakio on erisuuruinen kuin alustan hilavakio. Hilavakioiden välinen ero aiheuttaa jännitystä materiaalien väliselle rajapinnalle, mikä usein johtaa spontaaniin pintarakenteiden muodostumiseen. Tässä tutkimuksessa käytetään faasikenttäkidemallin (engl. Phase-field crystal, PFC) amplitudikehitelmämenetelmää (engl. amplitude expansion) stabiilien ja metastabiilien kalvojen rakenteen mallintamiseen. Mallinnetut kalvot ovat jopa useiden satojen nanometrien kokoisia ja myös niiden atomirakenne voidaan selvittää. Menetelmällä voitiin jäljentää realistisesti monissa metallisissa heteroepitaksiaalisissa systeemeissä kokeellisesti havaittuja pinnan järjestäytymisiä sekä tehdä ennustuksia systeemeille, joista kokeellisia havaintoja on niukasti. fi
dc.format.extent 57 s.
dc.language.iso en en
dc.title Application of the phase field crystal model to strained metallic overlayers en
dc.title Faasikenttäkidemallin soveltaminen jännittyneisiin metallisiin päällyskerroksiin fi
dc.type G3 Lisensiaatintyö fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.contributor.department Teknillisen fysiikan laitos fi
dc.subject.keyword faasikenttämallinnus fi
dc.subject.keyword amplitudikehitelmä fi
dc.subject.keyword heteroepitaksiaaliset systeemit fi
dc.subject.keyword ohutkalvot fi
dc.subject.keyword phase-field crystal en
dc.subject.keyword amplitude expansion en
dc.subject.keyword heteroepitaxy en
dc.subject.keyword thin films en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201507013624
dc.type.dcmitype text en
dc.programme.major Fysiikka (laskennallinen fysiikka) fi
dc.programme.mcode Tfy-1
dc.type.ontasot Lisensiaatintyö fi
dc.type.ontasot Licentiate thesis en
dc.contributor.supervisor Ala-Nissilä, Tapio


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account