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金刚石表面无定形碳氢薄膜生长的分子动力学模拟

张传国 杨勇 郝汀 张铭

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金刚石表面无定形碳氢薄膜生长的分子动力学模拟

张传国, 杨勇, 郝汀, 张铭

Molecular dynamics simulations on the growth of thin amorphous hydrogenated carbon films on diamond surface

Zhang Chuan-Guo, Yang Yong, Hao Ting, Zhang Ming
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  • 利用分子动力学模拟方法研究了CH2基团轰击金刚石(111)面所形成的无定形碳氢薄膜(a-C:H)的生长过程. 结构分析表明, 得到的无定形碳氢薄膜中碳原子的局域结构(如CC第一近邻数)与其中氢原子的含量密切相关. CH2 基团入射能量的增加会导致得到的薄膜的氢含量降低, 从而改变薄膜中类sp3成键碳原子的比例.
    The growth of thin amorphous hydrogenated carbon films (a-C:H) on diamond (111) surface from the bombardment of CH2 radicals is studied using molecular dynamics simulations. Structural analysis shows that the local structure (e.g., the first coordination number of C atoms) of a-C:H depends critically on the content of hydrogen. The increase in kinetic energy of incident radicals leads to the decrease of hydrogen content, which subsequently changes the proportion of sp3 bonded C atoms in a-C:H.
    • 基金项目: 国家重大专项与北京工业大学先进技术基金资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Major Project and Advance Technology Fund of Beijing University of Technology.
    [1]

    Maya P N, Toussaint U V, Jacob W 2013 Diamond Related Materials 40 41

    [2]

    Biener J, Ho D D, Wild C, Woerner E, Biener M M, El-dasher B S, Hicks D G, Eggert J H, Celliers P M, Collins G W, Teslich Jr N E, Kozioziemski B J, Haan S W, Hamza A V 2009 Nuclear Fusion 49 112001

    [3]
    [4]
    [5]

    Lan H-Q, Xu C 2012 Acta Phys. Sin. 61 133101 (in Chinese) [兰惠清, 徐藏 2012 物理学报 61 133101]

    [6]
    [7]

    Wang C-B, Shi J, Geng Z-R, Zhang J-Y 2012 Chin. Phys. Lett. 29 056201

    [8]

    Hurricane O A, Callahan D A, Casey D T, Celliers P M, Cerjan C, Dewald E L, Dittrich T R, Dppner T, Hinkel D E, Berzak Hopkins L F, Kline J L, Le Pape S, Ma T, MacPhee A G, Milovich J L, Pak A, Park H S, Patel P K, Remington B A, Salmonson J D, Springer P T, Tommasini T 2014 Nature 506 343

    [9]
    [10]

    Quan W L, Sun X W, Song Q, Fu Z J, Guo P, Tian J H, Chen J M 2012 Appl. Surf. Sci. 263 339

    [11]
    [12]

    Wang J, Liu G-C, Wang L-D, Deng X-L, and Xu J 2008 Chin. Phys. B 17 3108

    [13]
    [14]

    Jiang J-L, Huang H, Wang Q et al. 2014 Acta Phys. Sin. 63 028104 (in Chinese) [姜金龙, 黄浩, 王琼等 2014 物理学报 63 028104]

    [15]
    [16]
    [17]

    Zhang P Z, Li R S, Pan X J, and Xie E Q 2013 Chin. Phys. B 22 058106

    [18]
    [19]

    Umar Z A, Rawat R S, Ahmad R, Kumar A K, Wang Y, Hussain T, Chen Z, Shen L, and Zhang Z 2014 Chin. Phys. B 23 025204

    [20]
    [21]

    Zhang L, Ma G J, Lin G Q, Ma H, and Han K C 2014 Chin. Phys. B 23 048102

    [22]
    [23]

    Jger H U, Albe K 2000 J. Appl. Phys. 88 1129

    [24]
    [25]

    Sharma A R, Schneider R, Toussaint U, Nordlund K 2007 J Nucl. Mater. 363365 1283

    [26]
    [27]

    Marks N A 2005 Diamond Related Materials 14 1223

    [28]
    [29]

    Ma T B, Hu Y Z, Wang H 2006 Acta Phys. Sin. 55 2922 (in Chinese) [马天宝, 胡元中, 王慧 2006 物理学报 55 2922]

    [30]

    Neyts E, Bogaerts A, van de Sanden M C M 2006 Appl. Phys. Lett. 88 141922

    [31]
    [32]

    Neyts E, Tacq M, Bogaerts A 2006 Diamond Related Materials 15 1663

    [33]
    [34]
    [35]

    Neyts E, Eckert M, Bogaerts A 2007 Chem. Vap. Deposition 13 312

    [36]

    Neyts E, Bogaerts A, van de Sanden M C M 2007 J. Phys.: Conf. Ser. 86 012020

    [37]
    [38]

    Quan W L, Li H X, Zhao F, Ji L, Du W, Zhou H D, Chen J M 2010 Phys. Lett. A 374 2150

    [39]
    [40]
    [41]

    Quan W L, Li H X, Zhao F, Ji L, Du W, Zhou H D, Chen J M 2010 Chin. Phys. Lett. 27 088102

    [42]
    [43]

    Stuart S J, Tutein A B, Harrison J A 2000 J. Chem. Phys. 112 6472

    [44]
    [45]
  • [1]

    Maya P N, Toussaint U V, Jacob W 2013 Diamond Related Materials 40 41

    [2]

    Biener J, Ho D D, Wild C, Woerner E, Biener M M, El-dasher B S, Hicks D G, Eggert J H, Celliers P M, Collins G W, Teslich Jr N E, Kozioziemski B J, Haan S W, Hamza A V 2009 Nuclear Fusion 49 112001

    [3]
    [4]
    [5]

    Lan H-Q, Xu C 2012 Acta Phys. Sin. 61 133101 (in Chinese) [兰惠清, 徐藏 2012 物理学报 61 133101]

    [6]
    [7]

    Wang C-B, Shi J, Geng Z-R, Zhang J-Y 2012 Chin. Phys. Lett. 29 056201

    [8]

    Hurricane O A, Callahan D A, Casey D T, Celliers P M, Cerjan C, Dewald E L, Dittrich T R, Dppner T, Hinkel D E, Berzak Hopkins L F, Kline J L, Le Pape S, Ma T, MacPhee A G, Milovich J L, Pak A, Park H S, Patel P K, Remington B A, Salmonson J D, Springer P T, Tommasini T 2014 Nature 506 343

    [9]
    [10]

    Quan W L, Sun X W, Song Q, Fu Z J, Guo P, Tian J H, Chen J M 2012 Appl. Surf. Sci. 263 339

    [11]
    [12]

    Wang J, Liu G-C, Wang L-D, Deng X-L, and Xu J 2008 Chin. Phys. B 17 3108

    [13]
    [14]

    Jiang J-L, Huang H, Wang Q et al. 2014 Acta Phys. Sin. 63 028104 (in Chinese) [姜金龙, 黄浩, 王琼等 2014 物理学报 63 028104]

    [15]
    [16]
    [17]

    Zhang P Z, Li R S, Pan X J, and Xie E Q 2013 Chin. Phys. B 22 058106

    [18]
    [19]

    Umar Z A, Rawat R S, Ahmad R, Kumar A K, Wang Y, Hussain T, Chen Z, Shen L, and Zhang Z 2014 Chin. Phys. B 23 025204

    [20]
    [21]

    Zhang L, Ma G J, Lin G Q, Ma H, and Han K C 2014 Chin. Phys. B 23 048102

    [22]
    [23]

    Jger H U, Albe K 2000 J. Appl. Phys. 88 1129

    [24]
    [25]

    Sharma A R, Schneider R, Toussaint U, Nordlund K 2007 J Nucl. Mater. 363365 1283

    [26]
    [27]

    Marks N A 2005 Diamond Related Materials 14 1223

    [28]
    [29]

    Ma T B, Hu Y Z, Wang H 2006 Acta Phys. Sin. 55 2922 (in Chinese) [马天宝, 胡元中, 王慧 2006 物理学报 55 2922]

    [30]

    Neyts E, Bogaerts A, van de Sanden M C M 2006 Appl. Phys. Lett. 88 141922

    [31]
    [32]

    Neyts E, Tacq M, Bogaerts A 2006 Diamond Related Materials 15 1663

    [33]
    [34]
    [35]

    Neyts E, Eckert M, Bogaerts A 2007 Chem. Vap. Deposition 13 312

    [36]

    Neyts E, Bogaerts A, van de Sanden M C M 2007 J. Phys.: Conf. Ser. 86 012020

    [37]
    [38]

    Quan W L, Li H X, Zhao F, Ji L, Du W, Zhou H D, Chen J M 2010 Phys. Lett. A 374 2150

    [39]
    [40]
    [41]

    Quan W L, Li H X, Zhao F, Ji L, Du W, Zhou H D, Chen J M 2010 Chin. Phys. Lett. 27 088102

    [42]
    [43]

    Stuart S J, Tutein A B, Harrison J A 2000 J. Chem. Phys. 112 6472

    [44]
    [45]
  • [1] 刘秀成, 杨智, 郭浩, 陈颖, 罗向龙, 陈健勇. 金刚石/环氧树脂复合物热导率的分子动力学模拟. 物理学报, 2023, 72(16): 168102. doi: 10.7498/aps.72.20222270
    [2] 潘伶, 张昊, 林国斌. 纳米液滴撞击柱状固体表面动态行为的分子动力学模拟. 物理学报, 2021, 70(13): 134704. doi: 10.7498/aps.70.20210094
    [3] 史超, 林晨森, 陈硕, 朱军. 石墨烯表面的特征水分子排布及其湿润透明特性的分子动力学模拟. 物理学报, 2019, 68(8): 086801. doi: 10.7498/aps.68.20182307
    [4] 林文强, 徐斌, 陈亮, 周峰, 陈均朗. 双酚A在氧化石墨烯表面吸附的分子动力学模拟. 物理学报, 2016, 65(13): 133102. doi: 10.7498/aps.65.133102
    [5] 刘峰斌, 陈文彬, 崔岩, 屈敏, 曹雷刚, 杨越. 活性质吸附氢修饰金刚石表面的第一性原理研究. 物理学报, 2016, 65(23): 236802. doi: 10.7498/aps.65.236802
    [6] 李艳茹, 何秋香, 王芳, 向浪, 钟建新, 孟利军. 金属纳米薄膜在石墨基底表面的动力学演化. 物理学报, 2016, 65(3): 036804. doi: 10.7498/aps.65.036804
    [7] 覃业宏, 唐超, 张春小, 孟利军, 钟建新. 硅晶体表面石墨烯褶皱形貌的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2015, 64(1): 016804. doi: 10.7498/aps.64.016804
    [8] 徐威, 兰忠, 彭本利, 温荣福, 马学虎. 微液滴在不同能量表面上润湿状态的分子动力学模拟. 物理学报, 2015, 64(21): 216801. doi: 10.7498/aps.64.216801
    [9] 司丽娜, 王晓力. 纳米沟槽表面黏着接触过程的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2014, 63(23): 234601. doi: 10.7498/aps.63.234601
    [10] 张云安, 陶俊勇, 陈循, 刘彬. 水对无定形SiO2拉伸特性影响的反应分子动力学模拟. 物理学报, 2013, 62(24): 246801. doi: 10.7498/aps.62.246801
    [11] 颜超, 段军红, 何兴道. Ni原子倾斜轰击Pt(111)表面低能溅射现象的分子动力学模拟. 物理学报, 2011, 60(8): 088301. doi: 10.7498/aps.60.088301
    [12] 李瑞, 胡元中, 王慧. Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2011, 60(1): 016106. doi: 10.7498/aps.60.016106
    [13] 贺平逆, 宁建平, 秦尤敏, 赵成利, 苟富均. 低能Cl原子刻蚀Si(100)表面的分子动力学模拟. 物理学报, 2011, 60(4): 045209. doi: 10.7498/aps.60.045209
    [14] 颜超, 段军红, 何兴道. 低能原子沉积在Pt(111)表面的分子动力学模拟. 物理学报, 2010, 59(12): 8807-8813. doi: 10.7498/aps.59.8807
    [15] 权伟龙, 李红轩, 吉利, 赵飞, 杜雯, 周惠娣, 陈建敏. 类金刚石薄膜力学特性的分子动力学模拟. 物理学报, 2010, 59(8): 5687-5691. doi: 10.7498/aps.59.5687
    [16] 孟丽娟, 李融武, 刘绍军, 孙俊东. 异质原子在Cu(001)表面扩散的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(4): 2637-2643. doi: 10.7498/aps.58.2637
    [17] 开花, 李运超, 郭德成, 李双, 李之杰. 斜入射离子束辅助沉积对类金刚石薄膜结构影响的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(7): 4888-4894. doi: 10.7498/aps.58.4888
    [18] 孟利军, 张凯旺, 钟建新. 硅纳米颗粒在碳纳米管表面生长的分子动力学模拟. 物理学报, 2007, 56(2): 1009-1013. doi: 10.7498/aps.56.1009
    [19] 马天宝, 胡元中, 王 慧. 超薄类金刚石膜生长和结构特性的分子动力学模拟. 物理学报, 2006, 55(6): 2922-2927. doi: 10.7498/aps.55.2922
    [20] 王昶清, 贾 瑜, 马丙现, 王松有, 秦 臻, 王 飞, 武乐可, 李新建. 不同温度下Si(001)表面各种亚稳态结构的分子动力学模拟. 物理学报, 2005, 54(9): 4313-4318. doi: 10.7498/aps.54.4313
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-12
  • 修回日期:  2014-09-01
  • 刊出日期:  2015-01-05

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