Исследование процессов самоорганизации и свойств наноструктур на поверхностях металлов

     Для успешного прогресса в современных технологиях необходимо создание принципиально новых устройств, базирующихся на наноструктурах. В связи с этим, наноструктуры на поверхности металлов вызывают значительный научных интерес. Специфичность свойств вещества в нанометровом масштабе и связанные с этим новые физические явления обусловлены тем, что характерные размеры элементов структуры нанообъектов соответствуют средним размерам атомов в обычных материалах. Управляя размерами и формой наноконтактов, подобным структурам можно придавать совершенно новые функциональные характеристики. Одним из важных является вопрос, посвященный формированию наноструктур. Для создания наноструктур можно использовать различные методы, например метод литографии. Однако более экономичным методом является самоорганизация при эпитаксиальном росте. Экспериментальные методы не позволяют выявить механизмы, играющие главную роль в формировании наноструктур. Знания, полученные из теоретических исследований и моделирования, позволят в дальнейшем управлять процессами самоорганизации.
     Поэтому одним из приоритетных направлений исследований нашей научной группы является моделирование роста наноструктур на поверхности металлов. Как пример, показано формирование структур Co, формирующиеся на поверхности Cu(100) при температурах 200К (первая картинка) и 300К (вторая картинка). Острова эволюционируют так, чтобы принять наиболее компактную форму. Однако если при комнатной температуре острова прямоугольной формы формируются достаточно быстро, то при температуре 200K формирования прямоугольных островов не происходит. Можно выделить две стадии роста кластера Co на поверхности Cu(100): на первой стадии число атомов Co во втором слое уменьшается со временем, а на второй увеличивается до тех пор, пока второй слой полностью не покроет первый. Причем, переход от первой стадии роста ко второй происходит вследствие формирования прямоугольных островов в первом слое кластера (т.е. при температуре 200К вторая стадия роста вообще не реализуется).