研究目的
通过原子尺度模拟研究并五苯晶体在二氧化硅表面的生长及层依赖的台阶边缘势垒。
研究成果
该研究从微观层面揭示了并五苯在二氧化硅基底上的生长过程，发现其存在两步成核机制及层依赖的台阶边缘势垒。该方法可推广至其他有机材料，为研究有机晶体生长提供了实验技术的补充手段。
研究不足
模拟中使用的高温和沉积速率可能无法完全复现实验条件，从而可能影响所观察到的成核和生长过程的准确性。
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五苯并花在二氧化硅上的晶体生长及基于原子模拟的分层台阶边缘势垒研究
DOI：10.1021/acs.jpclett.8b03063
期刊：The Journal of Physical Chemistry Letters
出版年份：2018
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
理解并控制气相沉积有机晶体的生长过程，对基础材料科学至关重要，也是其在制药和有机电子工业中应用的必要条件。本研究以五苯并芘在二氧化硅基底上的沉积为典型范例，通过借鉴实验性气相沉积过程的定制化计算方法开展研究。该方案能重现薄膜形成的初始阶段——其特征表现为准逐层生长模式，从而证明其作为实验技术补充工具研究有机晶体的潜力。当覆盖率达到临界值时，平躺分子的无序聚集体会发生集体重定向，进而形成直立分子的晶体岛。随后生长过程通过分子在团簇边缘及平台边缘的依次附着进行。自由能计算使我们能够表征台阶边缘下降势垒这一关键参数（目前仅能通过间接实验测量获?。貌问陨つＰ途哂兄匾庖?。研究发现该势垒具有层依赖性（二氧化硅上第一单分子层约为1千卡/摩尔，第二单分子层约为2千卡/摩尔），且作用范围与分子长度相当。
作者：
Otello Maria Roscioni，Gabriele D'Avino，Luca Muccioli，Claudio Zannoni
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