Configuraciones óptimas de aglomerados y dependencia con respecto a la deformación de las energías de activación sobre superficies Cu(001)

Abstract

Uno de los aspectos más importantes en el crecimiento epitaxial de películas finas es la movilidad de adatoms y pequeños aglomerados. Como esta movilidad está relacionada a las energías de activación, muchos estudios están concentrados en el cálculo y determinación del rol de estas energías. Por ejemplo, estudios previos mostraron que las energías de activación pueden ser fácilmente modificadas, usando campos de deformación. No obstante, muchos aspectos aún no están muy claros. En este trabajo empleamos Algoritmos Genéticos para calcular configuraciones óptimas de agregados sobre superficies Cu (001) modeladas con el método de los átomos embebidos (EAM). Las configuraciones óptimas obtenidas no mostraron dependencia con respecto a la deformación aplicada. Adicionalmente estudiamos la dependencia de las energías de activación de salto e intercambio con respecto al nivel de deformación aplicada. Se observó que el salto muestra una dependencia clara con respecto a la tensión o compresión biaxial, en contraste al intercambio, cuya dependencia es más compleja.

One of the most important aspects in the epitaxial growth of thin films is the mobility of adatoms and small clusters. As this mobility is related to the activation energies, many research efforts are concentrated in the calculation and determination of the overall role of these energies. Previous studies have shown that activation energies can be easily modified, using strain fields for example, however many aspects remain still unclear. In this work we use Genetic Algorithms (GAs) to calcúlate optimal cluster configurations on Cu(OOl) surfaces modeled with the Embedded Atom Method (EAM). The optimal configurations obtained show no relationship with the strain States imposed. Additionally, we study the dependence of the hopping and exchange activation energies on the strain level of the films. It is observed that hopping shows a clear dependence on the biaxial tensión or compression, in contrast to the exchange process which shows more complex dependence.