Diffusión mechanisms for trimer on Ag(III) surfaces and across facet-facet edges

Abstract

Energy barriers for the diffusion of atoms across multilayer facets is a key factor on surface processing and nanostructure fabrication. This work presents molecular statics calculations of diffusing Ag trimers near and across Ag(III) facet-facet edges. We calculate activation energies using Effective Medium Theory, as total energy calculator, and Nudged Elastic Band method to obtain the minimum energy path. The simulation results show that near the edge and before diffusing down, the trimer prefers a configuration of closed triangle (HCP-T). Toe facet-facet barrier increases gradually with the number of facet layers. After the second layer the barriers reache a constant value of 0.35, 0.45 and 0.53 eV for adatoms, dimers and trimers respectively.

Las barreras energéticas de activación para la difusión de átomos entre facetas multicapas es un factor clave en la fabricación de nanoestructuras y en el procesamiento de superficies. Este trabajo presenta cálculos de estática molecular de trímeros de átomos de Ag que se difunden entre facetas Ag {III} . La energía de activación se calcula usando el método "Effective Medium Tifeory", como calculador de la energía total del sistema, y el método "Nudged Elastic Band" para obtener la trayectoria de mínima energía. Los resultados de la simulación muestran que cerca del borde entre facetas y justo antes de la difusión, los trímeros prefieren una configuración triangular (HCP-T). La barrera faceta-faceta se incrementa gradualmente con el número de capas de la faceta. Después de la segunda capa, la barrera alcanza un valor constante de 0.35, 0.45 y 0.53 para átomos simples dímeros de átomos y trímeros de átomos respectivamente.