納米多層薄膜外界輸入原子的非線性擴散動力學研究.pdf

1、納米多層薄膜存在大量界面，使其具有納米尺度非均勻體系的特殊自由能形式，納米多層薄膜中原子擴散系數與原子局部濃度緊密相關，導致納米多層薄膜中的擴散偏離經典擴散定律，呈現特殊濃度分布和濃度演變規(guī)律的非線性擴散動力學特征。目前，納米多層薄膜擴散的研究主要集中在實驗方面，理論上主要采用經典擴散定律，沒有考慮納米多層薄膜非均勻體系的影響。本文研究了外界輸入原子在納米多層薄膜的非線性擴散動力學。基于非線性離散動力學模型，建立了滿足空間平移對稱性的置

2、換型非線性擴散離散動力學模型。結果表明，其動力學控制方程中擴散原子遷移速率和擴散驅動力均為指數型函數。擴散原子遷移速率是鞍點能的指數函數，在低濃度區(qū)受溫度和濃度的影響很小，趨近于常數；在高濃度區(qū)，隨著溫度的增加而增加，隨著濃度的增加而減小。擴散驅動力是相鄰原子層化學勢的指數函數之差，隨著相鄰原子層化學勢差的增大而加劇偏離傳統(tǒng)的擴散驅動力?；诜蔷€性離散動力學模型結合Hillert亞點陣理論，使用計算機模擬技術計算并分析了不同界面非對稱能