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A01公募(2014-15) 佐藤 正英

論文等 | 原著論文

2015

Kazuhiro Kishi, Masashi Kawaguchi, Hitoshi Miura, *Masahide Sato and Makio Uwaha,
Relation between the Step Pattern and the Velocity of the Moving Linear Adatom Source,
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 13, 269-274 (2015).

概要: シリコン表面にガリウムを入射させた時に見られる櫛状パターン形成の形成過程について,フェーズフィールドシミュレーションで調べた。櫛状パターンは,ステップの異方性で決まる臨界値よりも,成長速度が小さいときに形成されることがわかった。また,形成の過程で櫛の歯状の枝の間隔が粗大化することがわかった。櫛の歯の間隔は,粒子供給源に櫛の歯の先端が到達までにかかる時間で決定されることがわかった。

Youhei Kanatsu and *Masahide Sato,
Crystallization of Brownian particles in a pyramidal pit by a uniform external force,
Journal of the Physics Society of Japan 84, 044601/1-6 (2015).

概要: 逆ピラミッド型の穴へのコロイド粒子の沈降によるコロイド結晶の形成がなされている。この念頭において、短距離斥力が働くブラウン粒子の一様外力による結晶化について調べた。壁面の影響を強くうけて結晶化が進む。壁面に沿ってできる三角格子がfcc構造の(111)面となったfcc構造が作られた。

Masashi Kawaguchi, Hitoshi Miura, Kazuhiro Kishi, Masahide Sato, and *Makio Uwaha,
Period of a comblike pattern controlled by atom supply and noise,
Physical Review E 91, 012409/1-9 (2015).

概要: ガリウム入射時に見られるシリコン(111)微斜面での櫛状ステップパターンの形成を念頭に置いて,ステップから一定速度で遠ざかる直線的な粒子供給源が引き起こすステップ不安定化について,フェーズフィールド模型を用いて調べた。粒子供給源がステップ前方にだけあることで,拡散場の非対称性によりマリンス-セカーカ型のステップ不安定性が起き,突起部分が現れる。この突起部分は時間とともに伸びて,実験でみられるような櫛状パターンが現れることを示した。初期段階における波長λmaxに比べて,不安定化後に現れる櫛状パターンの櫛の歯の間隔Λは長波長になる。これは,定常成長パターンになるまでに櫛の歯状の突起部分の競合により,粗大化が起きるためである。最終的に現れる櫛の歯パターンの間隔Λは与えるノイズの大きさFuとの間にΛ∼λmax|lnFu|のような関係がある。この関係は我々が初めて確認したものである。

2014

Mamoru Fujine, *Masahide Sato, Tetsuya Toyooka, Hiroyasu Katsuno, Yoshihisa Suzuki, and Tsutomu Sawada,
Crystallization of Brownian particles in thin systems constrained by walls,
Physical Review E 90, 032404/1-7 (2014).

概要: 遠心沈降法によるコロイド結晶成長を念頭に置きシミュレーションを行った。遠心沈降の場合,容器壁面からの結晶化が起きる。容器の形状と力がかかる方位を制御することで,核生成を制御することができ,大きな結晶粒を作成することができることをしめした。また,狭い容器を用いた場合には,力の大きさを変えることで,面心立方構造のみならず六方最密構造を持った結晶を作成することができた。