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离子辐照后金红石相TiO?(110)表面演化的动力学研究

DOI：10.1080/10420150.2018.1547904 期刊：Radiation Effects and Defects in Solids 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 本文研究了60 keV Ar+离子作用下TiO2表面的演化动力学。通过动态标度假设、高度-高度关联（HHC）模型和功率谱密度（PSD）模型分析了生长机制。表面在非平衡生长过程中形成，并观察到三个独立的演化阶段：早期生长表现为粗糙度指数α～0.72-0.74和生长指数β～0.3，同时存在符合爱德华-威尔金森（EW）生长标度的扩散主导特征；随后阶段因溅射诱导的纳米结构化引发非局域不稳定性，导致β值升高并出现快速表面粗化；最终阶段表面粗糙度趋于饱和。
作者： Ashis K. Manna，Vanaraj Solanki，D. Kanjilal，Shikha Varma
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究60 keV Ar+离子辐照下TiO2表面动态演变过程，并通过动态标度假设、高度-高度关联(HHC)模型及功率谱密度(PSD)模型解析其生长机制。

研究成果

研究表明，在60千电子伏氩离子辐照下，二氧化钛表面呈现三种截然不同的生长机制：早期阶段以扩散主导的EW标度生长为特征；中期阶段因非局域不稳定性导致表面快速粗糙化；晚期阶段则出现表面粗糙度饱和现象。该发现揭示了离子辐照下表面演化的动力学过程，对纳米技术和材料科学应用具有重要指导意义。

研究不足

该研究仅限于60 keV Ar+离子辐照TiO2(110)表面的特定条件，可能无法直接适用于其他材料或辐照条件。分析聚焦于表面演化动力学，未深入探究缺陷形成与扩散的潜在物理机制。

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