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Modeling of epitaxial film growth of C_(60) revisited

机译：再谈C_（60）外延膜生长的建模

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Epitaxial films evolve on time and length scales that are inaccessible to atomistic computer simulation methods like molecular dynamics (MD). To numerically predict properties for such systems, a common strategy is to employ kinetic Monte Carlo simulations, for which one needs to know the transition rates of the involved elementary steps. The main challenge is thus to formulate a consistent model for the set of transition rates and to determine its parameters. Here, we revisit a well-studied model system, the epitaxial film growth of the fullerene C_(60) on an ordered C_(60) substrate (111). We implement a systematic multiscale approach in which we determine transition rates through MD simulations of specifically designed initial configurations. These rates follow Arrhenius's law, from which we extract energy barriers and attempt rates. We discuss the issue of detailed balance for the resulting rates. Finally, we study the morphology of subatomic and multilayer film growth and compare simulation results to experiments. Our model enables further studies on multilayer growth processes of C_(60) on other substrates.
机译：外延膜在时间和长度尺度上演化，这是原子分子计算机模拟方法（如分子动力学（MD））无法获得的。为了在数值上预测此类系统的性能，一种常用的策略是采用动力学蒙特卡洛模拟，为此需要了解所涉及基本步骤的跃迁速率。因此，主要挑战是为过渡速率的集合建立一致的模型并确定其参数。在这里，我们将重新研究一个经过充分研究的模型系统，即在有序C_（60）衬底（111）上富勒烯C_（60）的外延膜生长。我们实施了一种系统化的多尺度方法，其中我们通过专门设计的初始配置的MD模拟确定过渡速率。这些费率遵循阿伦尼乌斯定律，从中我们提取能量障碍和尝试费率。我们讨论了由此产生的费率的详细余额问题。最后，我们研究了亚原子和多层膜生长的形态，并将模拟结果与实验进行了比较。我们的模型使得能够进一步研究C_（60）在其他基板上的多层生长过程。

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  • 来源
    《Physical review》 |2020年第12期|125427.1-125427.11|共11页
  • 作者

    William Janke; Thomas Speck;

  • 作者单位

    Institut für Physik Johannes Gutenberg-Universität Mainz Staudingerweg 7-9 55128 Mainz Germany;

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