Adatom interaction effects in surface diffusion

Abstract

Motivated by recent research of Nikitin et al. [J. Phys. D: Appl. Phys., 2009, 49, 055301], we examine the effects of interatomic interactions on adatom surface diffusion. By using a mean-field approach in the random walk problem, we derive a nonlinear diffusion equation and analyze its solutions. The results of our analysis are in good agreement with direct numerical simulations of the corresponding discrete model. It is shown that by analyzing a time dependence of adatom concentration profiles one can estimate the type and strength of interatomic interactions.

Мотивованi недавнiми дослiдженнями Нiкiтiна та iн. [J. Phys. D: Appl. Phys., 2009, 49, 055301], ми вивчаємо вплив мiжатомних взаємодiй на адатомну поверхневу дифузiю. Використовуючи середньо-польовий пiдхiд у проблемi випадкових блукань, ми виводимо нелiнiйне рiвняння дифузiї i аналiзуємо його розв’язки. Результати нашого аналiзу добре узгоджуються з прямими числовими симуляцiями вiдповiдної дискретної моделi. Показано, що, аналiзуючи часову залежнiсть профiлiв адатомної концентрацiї, можна оцiнити тип i силу мiжатомної взаємодiї.