Molecular dynamics study of the growth of crystalline ZrO2
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F16%3A43929088" target="_blank" >RIV/49777513:23520/16:43929088 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.07.004" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.07.004</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.07.004" target="_blank" >10.1016/j.surfcoat.2016.07.004</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Molecular dynamics study of the growth of crystalline ZrO2
Popis výsledku v původním jazyce
Thin films of ZrO2 are of high interest due to a wide range of useful technological properties. Previously, the plasma-assisted preparation of ZrO2 has been described in terms of extrinsic process parameters such as total pressure, oxygen partial pressure or discharge power. In this paper the growth of ZrO2 is studied by atom-by-atom molecular dynamics simulations, focused on intrinsic process parameters such as the energy and energy distribution function of arriving atoms. The results show how do the film densification, crystal nucleation and uninterrupted crystal growth depend not only on the energy delivered into the growing films (i) per fast atom (ion) or (ii) per any atom, but especially (iii) on the fraction of fast atoms in the particle flux and (iv) on the mass of fast atoms (Zr or O). In parallel, there is a clear effect of the temperature on crystal nucleation, contrary to a very weak effect of the temperature on crystal growth. The results facilitate defining new synthesis pathways for ZrO2, and constitute phenomena which may be relevant for other coating materials (isostructural HfO2 at the first place) as well.
Název v anglickém jazyce
Molecular dynamics study of the growth of crystalline ZrO2
Popis výsledku anglicky
Thin films of ZrO2 are of high interest due to a wide range of useful technological properties. Previously, the plasma-assisted preparation of ZrO2 has been described in terms of extrinsic process parameters such as total pressure, oxygen partial pressure or discharge power. In this paper the growth of ZrO2 is studied by atom-by-atom molecular dynamics simulations, focused on intrinsic process parameters such as the energy and energy distribution function of arriving atoms. The results show how do the film densification, crystal nucleation and uninterrupted crystal growth depend not only on the energy delivered into the growing films (i) per fast atom (ion) or (ii) per any atom, but especially (iii) on the fraction of fast atoms in the particle flux and (iv) on the mass of fast atoms (Zr or O). In parallel, there is a clear effect of the temperature on crystal nucleation, contrary to a very weak effect of the temperature on crystal growth. The results facilitate defining new synthesis pathways for ZrO2, and constitute phenomena which may be relevant for other coating materials (isostructural HfO2 at the first place) as well.
Klasifikace
Druh
J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
JI - Kompositní materiály
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GJ15-00859Y" target="_blank" >GJ15-00859Y: Design nových funkčních materiálů, a cest pro jejich přípravu atom po atomu, pomocí pokročilého počítačového modelování</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Surface and Coatings Technology
ISSN
0257-8972
e-ISSN
—
Svazek periodika
304
Číslo periodika v rámci svazku
25 October 2016
Stát vydavatele periodika
CH - Švýcarská konfederace
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
23-30
Kód UT WoS článku
000384775900004
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84977177591