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在本实例中你将学到如何使用Virtual Nanolab和Atomistic Toolkit中的分子动力学(MD)模拟来模拟在基底上生长气相沉积薄膜。
气相沉积是一种广泛应用的技术,用以在基底材料上生长晶体薄膜或者无定型固态薄膜。模拟这些过程可以帮助理解其生长微观机制,和过程参数(压力,温度等)对原子结构和动力学的影响。
在本实例中你将模拟在晶体碳化硅(SiC)基底上生长SiC,与文献[1]中的研究类似。你将使用半经验势,相比从头算方法(譬如DFT方法),它能进行更大系统和更大时间规模的模拟。本例中的模拟主要是物理气相沉积(PVD)方法。当然,如果包含了描述化学反应的合适的力场,或者有充足的计算资源来使用从头算方法,化学气相沉积(CVD)过程原则上也是可以进行模拟的。
对于本实例来说,你需要熟悉在分子动力学基础中描述的分子动力学基本功能。你将学到如何使用Python脚本语言和ATK分子动力学常规中的挂钩功能(hook functionality)来运行高级的模拟。
小提示 ! 在文献[1]中使用的修正嵌入原子模型(MEAM)目前在VNL-ATK中不可用。你将使用Tersoff势来代替,它并不会产生如参考文献中那样的层状晶体。模拟技术显然独立于势能的选取,因此对各种材料都适用。
小提示 ! 限定的可接近的模拟时间需要在蒸汽压值下具有可操作性,而这个蒸汽压比实验值高出很多。当你解读模拟结果时,你应该时刻注意这一点。在remarks部分可以找到与之相关的更细致的讨论。