关于表面扩散介绍

[拼音]：biaomian kuosan

[外文]：surface diffusion

是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动。当固体表面存在化学势梯度场，扩散物质的浓度变化或样品表面的形貌变化时，就会发生表面扩散。

表面原子是在周期势中断的平面上移动，因而，表面扩散与体内扩散固然有许多相同之处，但也有自身特点。主要是扩散率高，在晶须生长实验中，观察到的表面扩散率高达1厘米2/秒，这已与气相扩散过程相近，表面扩散过程与表面的取向有关，用场离子显微镜观察到单个铼原子在铱的(111)、(113)平台上的异质表面扩散激活能分别为0.52eV及1.17eV，差别很大；表面状态如吸附物质的存在，也会强烈影响表面扩散。

热振动能量的涨落可能使表面原子获得足够的能量克服表面势垒，变成近邻位置上的吸附原子，这是最简单的完整晶体表面自扩散。在实际晶体表面上存在各种类型的缺陷，根据表面条件，表面原子可以在平台上或沿台阶移动；表面原子也可填充到表面空位上，引起空位的迁移；或发生更加复杂的扩散过程。

研究表面扩散的实验方法主要是放射性示踪、物质传递、场离子显微镜及场发射等技术。人们运用这些实验方法测定表面扩散系数，用以研究表面动力学过程，确定表面势。表面扩散与烧结、晶体生长、薄膜工艺、蠕变等密切相关。但对表面扩散过程机理的了解有待深入。