Tasas de difusión y de deposición en un modelo de epitaxia coloidal

Abstract

Se estudian las propiedades dinámicas de un modelo de suspensión coloidal bidimensional cuyas partículas son depositadas lentamente sobre un sustratounidimensional bajo la acción de un campo externo. Una vez que las partículas son depositadas en el sustrato pueden difundirse lateralmente sobre este último. Usando un modelo analítico basado en las ecuaciones de Langevin y de Fokker-Plank se estudia la dinámica de una partícula en la suspensión y sobre el sustrato. En particular, se calculanla tasa de deposición promedio sobre el sustrato, F, así como también la constante de difusión de las partículas sobre el sustrato, D. Los resultados del modelo analítico propuesto presentan un buen acuerdo con los encontrados usando simulaciones numéricasbasadas en dinámica molecular. Este modelo sencillo permite explorar la posibilidad de usar coloides para la formación de estructuras mediante la técnica de crecimiento epitaxial, la cual es relevante en distintos campos de aplicación.

Colloidal model of two-step protocol for epitaxial growth in one dimension

“…The argument of the exponential in equation ( 20) allows to extract τ a = y 2 /(π 2 D 0 ), the typical aggregation time for a monomer within a gap with length y, which agrees with the results reported in references [16,24,30,31,33,47].…”

“…According to references [16,34,47], the total number of mobile colloids on the substrate can be calculated from:…”