一、超薄膜生长过程中分形凝聚体的计算机模拟（论文文献综述）
杨玉欣[1]（2020）在《纤维电极界面有序分形结构调控及其应用研究》文中研究说明随着可穿戴电子技术的飞速发展,柔性可穿戴器件不断突破传统平板块状结构的限制,衍生出柔性纤维、网状等更复杂的新型器件结构。其中,由于纤维结构器件具有重量轻、可弯曲、可扭转等特点,已成为国际上的热点研究领域。纤维结构器件的研究中,在纤维电极界面组装金属或者氧化物等功能材料,构筑出有序结构具有重要的科学意义。有序结构包括周期性有序和自相似有序。其中在自相似有序结构中,分形结构的研究占据重要篇幅。在纤维电极上组装破碎的、分支的多级分形结构,可以为纤维器件提供更大的比表面积,极大提高纤维器件的性能。在纤维电极上组装平滑的、均匀的功能材料,可以提高纤维器件的传输效率和柔性需求。然而,纤维电极界面存在各向异性、曲率高以及边沿效应更加显着的特点,强化了界面的非线性动力学特征,影响电极材料以及器件的结构设计。因此,对纤维电极界面的有序结构的构筑和调控具有重要意义。本工作围绕纤维界面上有序分形结构的生长、调控和应用而展开。针对电极边沿、纤维界面等高曲率界面的金属分形现象,通过引入电场驱动的定向运动修正传统的DLA分形生长模型,提出了基于电场定向运动和随机运动的分形生长机理;基于引入电场、流场等多场耦合的强化方法,开发出了三种电沉积微反应器,制备了二维薄层、一维定向阵列、三维阵列三种金属分形结构电极材料;通过在纤维和分形结构上的功能材料组装,探究纤维电极在能源器件及可穿戴集成电子织物上的应用。本论文研究内容主要包括以下几点:（1）针对微点电极高曲率边缘的二维薄层分形生长现象,通过引入离子的电场定向电迁移对DLA模型进行修正,建立并编写了Matlab的理论模型,提出了基于微点电极的二维薄层金属锰电沉积过程的分形生长机理;研究通过开发了基于气-液界面限域的电沉积微反应器,成功制备了二维薄层锰分形结构电极材料,系统考察电沉积电压、时间、金属离子浓度等外控生长条件对二维薄层锰分形结构电极的影响;同时,初步探索了锰分形结构电极在超级电容器中的应用。（2）针对纤维电极界面一维定向阵列分形生长现象,通过对一维定向阵列锰分形结构过程中趋于X轴的定向运动强度和随机布朗运动强度理论分析,建立基于定向驱动和随机布朗运动的一维定向分形生长Matlab理论模型,提出了金属锰在纤维电极上的一维定向阵列分形生长机理;研究通过开发了基于定向流场控制的薄层微反应器,成功制备了一维定向阵列锰分形结构电极材料,系统考察了电沉积电压、时间、金属离子浓度和添加剂浓度等外控生长条件对一维定向阵列锰分形结构电极形貌的影响;同时,利用原位直接氧化法在金属锰分形界面组装纳米多孔锰氧化物,制备出高性能的一维定向阵列锰分形结构超级电容器,其在放电电流为2 m A·cm-2时,面积比电容能达到653 m F·cm-2,在5000次循环后电容值仍保持初始值的81%。（3）针对纤维电极界面三维阵列分形生长现象,通过对分形结构过程中粒子的电场定向运动强度和随机运动强度的理论分析,提出了纤维电极上的三维阵列分形生长机理;研究开发了全浸入式微反应器,成功在纤维电极上生长了三维阵列镍分形结构电极材料,系统考察电沉积电压、时间等外控生长条件对三维阵列镍分形结构电极形貌的影响;同时,以超薄纳米片状NiO、纳米颗粒状活性炭作为活性材料制备出三维阵列镍分形超级电容器,其NiO//AC的非对称超级电容器比电容达到313 m F·cm-2,能量密度和功率密度分别可以达到0.1408 m Wh·cm-2和3.01 m W·cm-2。该纤维超级电容器可以弯曲并编织成能源织物,进而可以直接驱动玩具小车等商用电子设备。（4）针对纤维界面平滑均匀的金属镀层和功能氧化物膜层的调控,通过抑制纤维界面电沉积分形现象,在纤维电极上制备均匀平滑的金属镀层,系统考察了电沉积电压、时间和p H值对金属镀层的影响;通过探索纤维界面氧化物材料成膜工艺,提出了基于激光定点生长成膜的新方法,进而优化了纤维界面功能材料的组装方法,制备出了纤维基场效应晶体管,其开关比可以达到～103。此外,利用纤维结构器件可编织的优势,结合飞梭织布技术,将纤维传感器件、纤维能源器件、纤维场效应晶体管等电子元件编织成可实时监测人体运动、汗液和环境光的可穿戴集成电子织物。
左俊森[2]（2018）在《分形凝聚与分散的模型设计与应用研究》文中研究说明分形是非线性科学的重要内容,凝聚与分散是分形生长的两个基本过程。这两个过程常是随机的,但在随机过程的背后往往存在自组织性和自相似性。自然及社会中无论是雪花的形成、晶体薄膜的生长、土壤团聚体的形成、癌细胞的扩散、城市规模的扩展、社交网络的演变等,都体现了明显的凝聚与分散过程。由于非线性过程的随机性,利用普通试验方法常难得到随机现象背后的规律,而利用计算机模拟恰好可以突破一些限制,并可根据需求合理调节控制参数,快速得到凝聚与分散的相关信息,实现对分形生长现象的分析和评价。关于分形生长,其过程常是从无到有、从小到大,因此传统研究大多比较注重凝聚模型的构建,而有意无意地忽略或轻视了分散过程。实际上,事物的发展从来都不是一蹴而就的,分形生长的过程其实也是在凝聚中伴有分散,在分散中伴有凝聚,因此建立基于凝聚和分散耦合的分形生长模型,对于深刻认识非线性科学中的分形现象具有重要的理论意义和现实意义。本文的主要工作和成果如下:（1）基于晶格模式构建了分形凝聚的统一模型。该模型将传统意义上的所有凝聚模型都进行了统一,即研究者只需修改相应的一些控制参数,传统意义上的其它凝聚模型的结果通过本模型都可以得到。这个统一模型不仅对科学工作者的模拟研究提供了方便,更为重要的是从形式上将其它凝聚模型进行了统一,为深刻揭示凝聚过程背后的本质规律提供了可能。（2）基于晶格模式构建了分形分散的统一模型。传统分散模型都是基于外部剪切流场的改变,先导致团聚体的形变,再导致瓦解。实际上,从分散的形式上来说,常有爆炸型分散、分裂型分散和侵蚀型分散。从分散的特征上来说,爆炸型分散常意味着“一分为多”,而分裂型分散常意味着“一分为几”,而侵蚀型分散常是“由外及里”。而本文所建立的分散模型能将这三种分散进行有机统一,而控制参数仅仅是分散位置的选择和分裂概率的确定,该模型同样也是探究分散过程规律的有用工具。（3）基于晶格模式构建了分形生长的统一模型。分形生长模型正是分形凝聚和分形分散的有机耦合。这其中粒子或团簇的扩散模型、碰撞模型、推移模型、分裂模型等,都是分形生长模型的关键环节,都是建立在随机过程理论基础之上,都可以用相关的曲线揭示随机过程背后的自组织特性和自相似特性。有了这样一个分形生长的统一模型,关于分形生长的工作就不会仅停留在得到一些分形生长的有趣图片上了,更为重要的是使分形生长过程可控,进而亦可揭示分形生长的动力学规律了。论文从团聚体分形特征、团簇浓度、团簇分布等方面揭示了凝聚、分散与生长的基本规律及其之间的联系。（4）在Eclipse编程环境下,使用Java编程开发语言开发了分形凝聚、分形分散、分形生长的模拟软件,利用Java3D技术实现了分形凝聚、分形分散和分形生长过程的可视化。（5）将分形凝聚模型、分形分散模型和分形生长模型在土壤胶体领域进行了应用验证,探讨了土壤团聚体的形成、分散及其演变过程,从计算机模拟的角度研究了土壤团聚体的稳定性,取得了与相关试验比较一致的结果。这个应用验证为后期开展土壤侵蚀、土壤结皮研究将提供有力支撑。总之,本研究所建立的模型为深入研究分形生长具有重要理论意义,同时在用于探讨类似土壤团聚体稳定性,形成对传统试验研究的有效补充方面也具有实际应用价值。
程毅[3]（2016）在《液相基底表面金属纳米结构形成机理的计算机模拟》文中进行了进一步梳理本文采用Monte Carlo模拟方法,建立了三个计算机模型对液相基底表面诸多金属纳米结构的形成过程进行模拟,并将模拟结果与实验数据进行对比分析,从而解释其形成机理。通过对模拟结果的深入分析与研究,得出不同模拟参数对此类纳米结构的形貌、尺寸分布和生长机理等因素的影响,并提出改进和指导实验的建议。为了研究团簇（包括分枝状凝聚体和纳米颗粒）的形成机理,根据实验结果,我们提出假设：团簇中粒子总数大于临界尺寸时,其边缘粒子有一定几率上迁至上一层。由此建立了改进的CCA模型（RCCA模型）。模拟结果显示,随着扩散步长和沉积粒子数增加,上迁的粒子数不断增加,团簇从二维转变至三维凝聚。统计数据表明：在覆盖率从0.02 ML至0.22 ML的变化范围内,低覆盖率时（<0.06ML）,覆盖率随沉积粒子数呈线性增加；随着沉积粒子数的进一步增加,覆盖率和沉积粒子数之间逐渐偏离线性关系。该结果与实验数据相符合。随着沉积粒子数和扩散步长的增加,团簇的平均高度也随之增加,然后逐渐趋于饱和值。根据实验中观测到的团簇数密度、名义沉积厚度、覆盖率之间的关系,我们建立团簇凝聚塌缩模型（CAC模型）,其中假设：大于某临界尺寸的团簇在凝聚过程中具有一定的塌缩概率。模拟结果显示：随着沉积粒子数的增加,覆盖率出现了与实验相符合的振荡现象。当沉积粒子数较少时,团簇尺寸多数未超过临界尺寸,覆盖率随沉积粒子数线性增加；当沉积粒子数进一步增加时,团簇尺寸超过临近尺寸,团簇的体积塌缩可随机发生,覆盖率的大小出现了一定幅度的振荡。伴随着塌缩的延续,平均团簇密度逐步增加,最后所有团簇的密度逐渐趋向稳定值。利用晶体生长过程中存在最优生长方向的实验事实,建立了一个全新的模拟模型（OCG模型）,用于研究液相基底表面一维锌晶体的形成机理,模拟结果与实验事实相符。对模拟结果进行统计分析,我们发现此类一维晶体的长度和宽度分布符合对数正态分布,与实验中观察到的结果相符。随着成核数目N的增加,长度和宽度分布峰逐渐变窄,相对集中；同时平均长度和宽度逐渐减小,且分别与（1/N）0.60和（1/N）0.28成正比。对这些不同尺寸一维晶体的概率分布进行统计,结果显示：在一般情况下,相对较长或较宽的一维晶体形成概率较小；但随着N不断减小,细长一维晶体的形成几率增加。本论文各章节内容编排如下：第一章：首先简单介绍了传统的薄膜制备、表征方法以及基本物理特性,阐述了有关原子团簇、凝聚体以及薄膜生长机理的基本理论,介绍了在各种基底表面薄膜生长机理研究的最新进展；然后,系统介绍了在不同基底表面薄膜生长机理的计算机模拟研究的进展情况；最后,阐述了本文的主要研究内容和意义。第二章：在CCA模型基础上,假设团簇中的粒子数超过临界尺寸后,其边缘粒子有一定概率上迁至上一层,从而建立了改进的CCA模型。解释了液相基底表面金属原子团簇从二维到三维凝聚转变的凝聚机理,同时研究了表面覆盖率和平均高度随各参数的变化规律。第三章：假设团簇超过临界尺寸后具有一定的塌缩概率,建立了一个无格点的凝聚塌缩模型,较为系统地研究了因塌缩而导致的覆盖率变化规律及团簇密度的演化规律。第四章：基于一些晶体存在优先生长方向的实验事实,在具有周期性边界条件的正方格点上建立了一维晶体生长模型。解释了在各向同性的液相基底表面沉积原子的一维凝聚机理,并系统分析了此类晶体的长度和宽度分布及其随成核数目的变化规律。最后,我们对此种新型生长机理在未来的应用前景进行了展望。第五章：对本文的研究结果进行总结,展望下一步工作和未来研究方向。
乔威[4]（2015）在《工程技术中的几类分形行为与控制》文中指出分形理论是非线性科学中非常活跃的研究领域,已广泛应用于高分子化学工业生产、石油开采、薄膜材料制备、传热散热等工程技术领域。工程技术领域中存在着许多远离平衡的动力学行为,如在粉尘粒子的扩散凝聚、水驱使石油、导体中热量的传递、薄膜材料的初期生长等过程中存在很多复杂而不规则的凝聚生长现象。利用分形理论对这些复杂形态进行定量表征,有助于我们理解工程技术领域中的分形生长机制。但是,在复杂的现实环境中,磁场变化、导热系数随温度的变化、电流变化等许多外界因素都会影响扩散凝聚的过程,使得分形生长的形态复杂多变并难于预测。因此,现实工程技术应用环境中分形生长形态的预测和控制是一个亟待解决的重要新课题。但目前大多数的研究工作仍集中于改变不同参数值的计算机模拟和实验研究,很少有从数学机制出发分析生长过程中的数量关系,进而开展分形生长形态及定区域控制的相关研究。另一方面,正是由于分形结构的独特自相似性,使得分形光子晶体与传统的周期光子晶体相比具有特殊性质和优势,因而,将分形理论引入光子晶体领域,研究光子晶体的光谱分形行为也是深具现实应用价值的新方向。自然界和工程技术领域中的分形行为极为普遍。本文对磁性粒子凝聚生长、热扩散、分形光子晶体中的分形行为与控制进行了研究,其主要内容涉及如下：1、空间指数函数相互作用磁粒子的有限扩散凝聚在有限扩散凝聚模型的基础上,本文引入磁性粒子两种自旋状态,假定磁相互作用力随粒子间的距离以指数函数形式衰减,利用Monte Carlo方法仿真模拟了三维空间中不同系统参数下磁性粒子扩散凝聚的动力学行为,着重分析了磁粒子凝聚团簇分形体貌、分形维数和磁化率随不同力程参数α和耦合参数βG的演化规律。相关结论对磁性粒子分形生长机制的研究和磁性薄膜材料制备工艺的改善有一定的参考价值。2、热扩散分形生长的环境干扰控制针对多层异质压紧薄板和空间体材料的结构特点,本文分别给出了多变环境干扰下的热扩散分形生长非线性动力学模型,研究了多层异质压紧薄板和空间体热扩散分形生长的预测和控制。根据相应的非线性动力学模型分析了生长概率与干扰项之间的数量关系,预测了不同干扰项对分形生长的影响。通过构造多项式函数、指数函数等形式的非线性干扰项和内热源项,对本文提出的非线性动力学模型进行了数值仿真,仿真结果验证了热扩散分形生长控制的有效性,为合理选择控制参数和控制区域提供了参考方法。数值模拟还表明非线性概率指数η取值越小,环境干扰项对热量扩散凝聚程度的控制作用越强化。上述研究将有助于理解分形生长的物理机制,并对工程技术中其它类似分形生长行为的研究具有借鉴意义。3、空间热扩散分形生长的定区域控制对实际空间内有源热扩散物体,本文提出了实际干扰下的热扩散分形生长定区域控制系统模型。在该模型中我们将非线性干扰项和内热源项取为广义函数形式,并利用泛函分析中的范数理论,研究了热扩散生长概率与干扰项之间的数量关系,预测了不同定区域下热扩散的凝聚形态。通过构造三角函数、复合函数形式的非线性干扰项和内热源项,运用所得的关系,仿真验证了空间体热扩散分形生长定方位、定区域控制方法的有效性、可行性。这些理论分析为实际分形生长系统的定方位、定区域控制提供了理论支撑。4、一维准周期分形光子晶体的光学特性研究本文分析了一维Fibonacci分形光子晶体的光谱特点,重点在理论上研究了由高损耗金属膜与有限Fibonacci分形光子晶体组成的异质结构中的反常吸收特性。仿真结果显示选取不同级的Fibonacci序列或者以某序列为基本单元组成周期性光子晶体,可以在近完全吸收宽带中实现单通道和多重高反射,甚至是有一定频宽的增强透射窄带。可利用这样的特性来制备特殊的反射或者透射型滤波器,这种滤波器能使特定频段的光波被反射或者透射,而其他频率的光波被金属层完全吸收。因而这样的光学性质有重要的物理意义和应用价值。
郑红波[5]（2013）在《粒子凝聚模拟软件开发与应用研究》文中认为粒子凝聚是自然界常见现象,雪花的形成、晶体薄膜的生长、闪电的产生、土壤胶体凝聚等都是粒子凝聚过程。粒子凝聚是一个随机的非线性过程,在随机过程的背后往往存在自组织现象和自相似性。一些社会现象,如城市的增长等,也具有类似的特征。但是不同现象的粒子是如何凝聚的?不同条件下形成的凝聚体有什么样的特征?如何控制粒子凝聚?这些问题一直是科学家不断探索的问题,对这些问题的认识有助于了解这些自然和社会现象的形成和发展规律。由于实验方法研究粒子凝聚很难得到随机现象背后的规律性,因此利用计算机模拟粒子凝聚的结构和行为,正逐渐成为一种有力的研究手段。论文研究的目的是结合GIS中的一些方法,改进计算机粒子凝聚模拟算法和分析方法,开发一个粒子凝聚模拟软件,为粒子凝聚模拟应用提供技术平台。本研究的主要工作和成果有以下六个方面：1、粒子凝聚模型的算法研究与改进。论文研究了Eden模型、扩散限制凝聚模型（DLA）、反应限制凝聚模型（RLA）、电击穿模型（DBM）和团簇-团簇凝聚模型（CCA）,包括扩散限制团簇凝聚模型（DLCA）、反应限制团簇凝聚模型（RLCA）等粒子凝聚模型的实现算法。针对已有算法存在的不足,提出了改进方法：1)已有的DLA算法在确认粒子周围是否被占据时,采用遍历查找的方法,速度较慢,本研究采用在已凝聚粒子上标记前后左右四个位置的占据情况,不再查找,加快了模拟速度。2)在DLCA算法中使用并查集方法对粒子进行查找和合并粘结处理,加快了DLCA模拟的速度。3)在DLCA模型中,目前的实现算法没有考虑粒子的同步运动,即在分析一个粒子移动时,假定其它粒子是静止的。本论文提出了粒子同步运动的连续碰撞检测DLCA算法,方法是先根据粒子运动方向和速度,估计粒子运动轨迹是否相交；如果在相同时间点有相交,则使用自适应技术检测粒子移动的步长；然后采用回退技术将检测出粒子在这种情况下的碰撞位置。使用这种连续检测粒子碰撞的方法,更符合粒子运动的实际情况。2、凝聚体的分形特征分析,包括不同模型凝聚体的分维值比较、分维值的随机性分析、凝聚过程中分维值的变化、粘结概率对分形的影响和不同分维值计算方法的结果比较等。分析结果表明：1)Eden凝聚体的分维值接近整数,表明分形特征不明显；DLCA和DLA凝聚体的分形特征明显,DLCA凝聚体分维值比DLA凝聚体分维值小；DBM凝聚体分维值与被击穿的概率指数m相关,随着m的增大,分维值变小。2)DLA凝聚过程和DLCA凝聚过程中分维值都是波动的,但波动的幅度都不大。3)粘结概率对分形模型有影响,粘结概率越小,形成的凝聚体越密实,分维值越大。4)对同个凝聚体,用不同的分维值计算方法（盒计数法、回转半径法、SandBox法和密度-密度相关函数法）得到的分维值是有差异的,盒计数法和密度-密度相关函数法计算的分维值比较相近,回转半径法计算出来的分维值偏小,SandBox法计算出来的分维值较大。3、凝聚体几何特征及与分形特征的关系研究。以往对凝聚体的特征研究主要以分形维数作为定量研究指标,而对其他的几何特征及其与分形维数的定量关系研究较少。论文针对目前孔隙度计算方法在计算各向异性凝聚体的孔隙度时存在的问题,提出利用外接凸多边形来代替原先的外接圆,并利用GIS中的凸包算法来获得外接凸多边形,计算出的孔隙度更符合实际情况。根据实际分析的需要,引入开放度和紧凑度的概念,并提出了计算方法。研究选取了不同模型凝聚体进行比较,分析结果表明：分维值大的凝聚体孔隙度和开放度小、紧凑度大,定量地反映了分维值与孔隙度、开放度、紧凑度的关系。4、粒子凝聚模拟及可视化软件开发。本研究利用GDI+技术和OpenGL技术,开发了粒子凝聚模拟软件,软件包括粒子凝聚（二维和三维）模拟、凝聚体分形分析、凝聚体几何特征分析等模块。为了能更好地分析具有地理空间特征的粒子凝聚,在软件中还扩展了GIS功能,包括GIS基本功能、模拟结果与背景地图的叠置、研究对象的分形计算等。5、粒子凝聚模拟及分形分析在土壤胶体凝聚的应用。本研究应用软件系统中的三维团簇凝聚模型模拟土壤胶体凝聚过程,显示随着粒子浓度或体积分数的增大,凝聚体分维值增大的规律；研究不同作用力下形成的凝聚体形态,这些作用力在形式上表现为粘结概率的影响,显示随着粘结概率由0.1变化到1时,凝聚体的分形维数值由2.48降低至1.87,即粘结概率越小,形成的凝聚体结构越致密；研究温度对凝聚的影响,显示温度对团聚体分形结构影响不大,只是影响凝聚的速度。6、上海市中心城区城市扩展模拟及分形分析。本研究应用改进的Eden模型来模拟城市扩展,方法是根据影响城市发展的因素,确定建成区凝聚体外围栅格转化为城市的概率,再根据转化概率随机选取外围栅格作为新的城市栅格,通过确定性与随机性相结合方法模拟城市扩展。利用改进的Eden模型模拟了1947—1964年、1964—1979年和1979—1993年的城市扩展,通过与实际的建成区范围进行比较,显示模拟结果能够反映城市发展趋势。研究上海市中心城区四个时期建成区形态的分维值,发现除了1947年外,不同时期的城市建成区形态都具有比较明显的分形特征,分维值基本一致（1.7左右）。研究还发现对分形特征明显的城市建成区凝聚体来说,分维值越大,紧凑度也越大。
杜兰甜[6]（2013）在《沉积在[bmim]BF4表面Cu薄膜的微观结构及生长机理研究》文中提出本文采用真空热蒸发方法在离子液体[bmim]BF4表面成功制备了具有特征形貌的铜薄膜系统,并对此类薄膜系统的表面形貌、微观结构、成膜机理和粗糙机制进行了分析和研究,得到如下实验结果：（1）当名义厚度d=0.5nm时,沉积在[bmim]BF4表面的铜原子形成分枝状或网状结构的凝聚体,当d≥1.0nm时,网状结构的凝聚体中出现了大量准圆形凝聚体；当沉积速率f在0.05nm/s-1.8nm/s范围内,铜薄膜样品中观察到了网状凝聚体与准圆形凝聚体共存的形貌。我们认为准圆形凝聚体的出现是由于在沉积过程及沉积结束后组成凝聚体的纳米颗粒的扩散能力发生变化而引起的。进一步研究发现：当f=0.05nm/s时,准圆形凝聚体的最可几直径Φm随名义厚度d的增加而增加,数密度N随d的增加变小,总覆盖率C和d较好地符合e指数关系C∝（1-e-kd）；当d=6.0nm时,准圆形凝聚体的最可几直径Φm随沉积速率f的增加而减小,数密度N基本不随f的变化而改变,总覆盖率C随f增大而减小。我们认为,准圆形凝聚体的粗化长大过程始终存在两种机制,即准圆形凝聚体之间的合并以及准圆形凝聚体俘获沉积原子或原子团簇。（2）采用原子力显微镜（AFM）观察此类铜薄膜系统的微观结构,发现分枝状凝聚体和准圆形凝聚体均由纳米颗粒构成,这些纳米颗粒的大小几乎相等,约为70nm,且几乎不随薄膜名义厚度d变化；两种凝聚体的平均高度大致相同,并随名义厚度d线性增加。对AFM形貌图进行分析发现：[bmim]BF4表面铜薄膜的生长指数β=0.42±0.02；当名义厚度d=0.5nm时,粗糙指数α约为0.75,之后随d的增大逐渐增大,当名义厚度d为4.0nm时,达到1.0,并趋于稳定。研究表明,铜薄膜生长过程中遮蔽效应的变化导致样品从沉积初期的平衡粗糙生长逐渐演变为后期的不规则粗糙生长。本文各章节主要内容安排如下：第一章：简述了薄膜的制备方法、薄膜生长的基本理论及薄膜表面粗糙机制的研究现状,并介绍了液体基底表面金属薄膜的研究进展。第二章：介绍了[bmim]BF4表面铜薄膜样品的制备方法。第三章：对沉积在[bmim]BF4表面铜薄膜的表面形貌、微观结构和表面动力学标度行为及规律进行了分析和研究。第四章：总结全文的主要研究结论,并基于本文的研究结果对有待进一步研究的问题进行了展望。
李冬霞[7]（2013）在《改进的DLA模型及其对高聚物聚集体生长形态的模拟》文中进行了进一步梳理本文用改进后的DLA分形模型模拟高聚物聚集体各生长阶段的生长形态。通过观察高聚物聚集体各生长阶段特点，发现其在形成和生长过程中具备分形生长的特点，且聚集体形态与DLA模型生成的图形形态非常相似。大多数学者只致力于高聚物聚集体分子结构方面的研究，很少涉及生长形态的研究，故本文欲将改进后的DLA分形模型结合图像处理技术用于高聚物聚集体各生长阶段形态的模拟中，意在将模型中的参数与高聚物聚集体生长过程中的实际指标一一对应，为今后对此类聚集体生长形态的研究做铺垫。首先，在对以一个像素点为种子粒子和以一条直线为种子粒子的两种标准DLA分形模型算法规则进行研究的基础上比较二者的异同点，并探究了模型中各参数对生成图形形状的影响。根据得到的结论通过参数设置、增加限制条件、改变游走粒子大小、改变游走粒子运动步长以及步数等方法对标准DLA分形模型进行改进，用Visual Basic语言运行程序，生成形状各异的DLA分形图。其次，列举应用实例。用改进后的DLA分形模型结合图像处理方法模拟从资料中直接获取的嵌段共聚物花状聚集体形态图，并通过外观和维数两方面对模拟的准确程度进行了评价。研究结果表明：通过对标准DLA模型进行有针对性的变型并结合图像处理方法可以实现对具有分形生长特征的花状聚集体形态的模拟。最后，利用改进后的DLA模型结合图像处理方法实现对实验室中获得的高聚物聚集体各生长阶段形态的模拟。通过观察高聚物聚集体各生长阶段形态特点，对标准DLA分形模型进行有针对性的改进，然后用改进后的DLA分形模型模拟高聚物聚集体各生长阶段形态、高度和密集程度的变化情况，并通过模拟前后聚集体高度变化、密集程度变化、维数变化三方面对模拟的准确性进行评价，发现三者在误差允许范围内取得了较好的一致性。研究结果表明：用改进后的DLA模型结合图像处理方法可以实现对实验室中获得的高聚物聚集体生长形态的模拟。通过对实验室中获得的高聚物聚集体生长形态的模拟，说明通过对标准DLA分形模型进行有针对性的改进后，结合图像处理技术可以实现对该种高聚物聚集体各生长阶段形态的模拟，为今后对此类高聚物聚集体生长形态的研究做了很好的准备工作。
陈丽绘[8]（2012）在《离子液体表面Au薄膜的微观结构及生长机理研究》文中提出本文采用真空热蒸发方法在离子液体表面成功制备了金薄膜系统,并深入系统地研究了此类薄膜系统的表面形貌、微观结构、表面粗糙机制及其生长机理,得到以下实验结果：（1）随着薄膜名义厚度d的增加,沉积在离子液体表面的金薄膜呈现出不同的形貌特征。在d≤0.5 nm时,样品呈现分枝状或网状结构的凝聚体,其生长过程满足二阶段生长模型；在d>0.5 nm时,样品呈现分枝状凝聚体和紧致准圆形凝聚体共存的形貌。对准圆形凝聚体的研究发现：准圆形凝聚体的数密度N首先随d的增加迅速减少,之后逐渐趋于饱和；随着d的增加,准圆形凝聚体的平均直径Φm和总覆盖率S均逐渐增加,并满足e指数关系。我们认为,准圆形凝聚体的粗化机制主要有两种：一种是俘获沉积原子或原子团簇；另一种则为准圆形凝聚体之间的合并。此外,对分枝状凝聚体的研究发现,分枝状凝聚体的分枝宽度随d的增加线性增长,表明在沉积过程中组成分枝状凝聚体的纳米颗粒的扩散能力发生了变化。（2）利用原子力显微镜（AFM）对金薄膜微观结构的研究表明：分枝状和准圆形凝聚体均由尺寸在101nm量级的金属原子颗粒组成,且颗粒尺寸几乎不随薄膜名义厚度d变化；分枝状和准圆形凝聚体的平均高度h1和h2以及二者的差值（h1-h2）均随d的增加线性增加,表明分枝状凝聚体和准圆形凝聚体具有不同的生长机制。通过测量和分析不同名义厚度下金薄膜表面的方均根粗糙度Wrms和一维功率频谱密度（1DPSD）,得到金薄膜的生长指数β=0.33±0.05,粗糙指数a随名义厚度d的增加,从a<1变化到a>1。表明离子液体表面的金薄膜是以表面扩散为主的有限生长模式,随着d的不断增加,表面粗糙机制从沉积初期的平衡粗糙生长机制演变成后期的不规则粗糙生长机制。（3）透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）分析表明沉积在离子液体表面的金薄膜为多晶结构,晶粒的平均尺寸约为3.7±0.1 nm；且随着薄膜名义厚度的增加结晶度有所提高。本文各章节主要内容安排如下：第一章：简要介绍了薄膜生长初期的基本理论以及不同基底表面薄膜的研究进展,综述了薄膜表面粗糙机制的研究现状。第二章：阐述了本实验的基本原理及各种样品的制备方法。第三章：研究了离子液体表面金薄膜的表面形貌、微观结构和表面动力学标度行为规律,得到了离子液体表面金薄膜的生长机理。第四章：概括了本文主要研究结果,并对进一步的研究方向进行分析和展望。
宫凯,黄因慧,王桂峰,田宗军,刘志东[9]（2009）在《射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长影响的数值模拟》文中进行了进一步梳理基于有限扩散凝聚模型（DLA）建立了圆形电解池点阳极喷射电沉积枝晶分形生长的模型,模拟射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长的影响;采用圆形电解池点阳极射流电沉积方法制备了不同射流速度下的金属镍枝晶簇,并与模拟结果进行了对比。结果表明:模拟结果与试验结果具有一定的相似性;随着射流速度的增加,沉积产物金属镍枝晶的形貌均逐渐致密,因此利用此模型模拟射流速度对点阳极电沉积枝晶分形生长的影响是可行的;气泡对镍枝晶的生长行为具有显着影响。
王桂峰,黄因慧,田宗军,刘志东,高雪松[10]（2009）在《温度对电沉积中枝晶分形生长的影响》文中研究指明将分形几何与电化学原理相结合,编程模拟了点阴极和点阳极电沉积中枝晶的分形生长。采用圆形电解池点阴极电沉积和点阳极射流电沉积的方法分别制备了不同温度下的金属镍枝晶,并与模拟结果相比较。结果表明:点阴极电沉积和点阳极射流电沉积中的枝晶均是分形生长的,温度的变化对枝晶生长形态的影响与模拟的结果具有极好的相似性。模拟的结果是可以对点阴极和点阳极电沉积中枝晶的生长机理进行正确表述的,同时发现,气泡对枝晶的生长形貌影响显着。
二、超薄膜生长过程中分形凝聚体的计算机模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超薄膜生长过程中分形凝聚体的计算机模拟（论文提纲范文）
（1）纤维电极界面有序分形结构调控及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 纤维结构新型电极 |
| 1.1.1 传统纤维到功能纤维 |
| 1.1.2 功能纤维电极的制备方法 |
| 1.1.3 纤维电极在器件中的应用 |
| 1.2 有序功能材料自组装合成技术 |
| 1.2.1 自组装原理简介 |
| 1.2.2 有序功能材料自组装合成方法 |
| 1.2.3 有序功能材料中的自组织理论 |
| 1.3 有序结构中的非线性动力学机制 |
| 1.3.1 非线性非平衡态理论简介 |
| 1.3.2 周期性振荡现象 |
| 1.3.3 自相似分形现象 |
| 1.4 柔性纤维电子元件简介 |
| 1.4.1 柔性纤维导电材料 |
| 1.4.2 柔性纤维电子元件 |
| 1.4.3 纤维基集成器件及织物 |
| 1.5 本论文研究内容与创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料、试剂与设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 电沉积微反应器设计 |
| 2.2.1 气-液界面反应器 |
| 2.2.2 薄层反应器 |
| 2.2.3 全浸入反应器 |
| 2.3 分形维数计算和机理模拟 |
| 2.4 纤维基电子器件组装 |
| 2.4.1 能源器件组装 |
| 2.4.2 纤维基晶体管组装 |
| 2.4.3 纤维基电阻式传感器组装 |
| 2.5 结构形貌表征及性能测试 |
| 2.5.1 结构形貌表征 |
| 2.5.2 性能测试 |
| 3 微点电极界面二维薄层分形生长及机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二维薄层锰分形生长影响因素研究 |
| 3.2.1 气-液界面对分形结构的影响 |
| 3.2.2 电沉积时间 |
| 3.2.3 电沉积电压 |
| 3.2.4 锰离子浓度 |
| 3.3 二维薄层金属分形生长机理研究 |
| 3.3.1 电场驱动的定向运动 |
| 3.3.2 随机布朗运动 |
| 3.3.3 电沉积不同粒子数 |
| 3.3.4 不同金属离子电沉积分形行为 |
| 3.4 二维薄层锰分形超级电容器应用研究 |
| 3.4.1 设计思路 |
| 3.4.2 结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 纤维电极界面一维定向阵列分形生长及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一维定向阵列锰分形生长影响因素研究 |
| 4.2.1 电沉积电压 |
| 4.2.2 电沉积时间 |
| 4.2.3 锰离子浓度 |
| 4.2.4 添加剂浓度 |
| 4.3 一维定向阵列金属锰分形生长机理研究 |
| 4.3.1 电场驱动的定向运动 |
| 4.3.2 随机布朗运动 |
| 4.3.3 不同粒子数目 |
| 4.4 一维定向阵列锰分形超级电容器应用研究 |
| 4.4.1 锰分形结构电极形貌分析 |
| 4.4.2 超级电容器电化学性能测试 |
| 4.4.3 不同基底对电容性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 纤维电极界面三维阵列分形生长及机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维阵列分形生长影响因素研究 |
| 5.2.1 表面积对比 |
| 5.2.2 电沉积电压 |
| 5.2.3 电沉积时间 |
| 5.3 三维阵列镍分形生长机理研究 |
| 5.4 三维镍分形超级电容器应用研究 |
| 5.4.1 三维镍分形结构对电容性能的影响 |
| 5.4.2 柔性超级电容器半电容性能 |
| 5.4.3 柔性非对称超级电容性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 纤维电极均匀膜层调控及应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纤维电极均匀金属镀层影响因素研究 |
| 6.2.1 电沉积电压 |
| 6.2.2 电沉积时间 |
| 6.2.3 电解质p H值 |
| 6.3 纤维电极均匀氧化物膜层制备方法研究 |
| 6.3.1 纤维界面氧化物成膜工艺 |
| 6.3.2 激光法对氧化物膜层的影响 |
| 6.4 纤维电子器件应用 |
| 6.4.1 纤维基电解质栅控场效应晶体管 |
| 6.4.2 场效应晶体管性能影响因素研究 |
| 6.4.3 基于纤维结构集成电路构建 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间的科研成果 |
| B.作者在攻读学位期间参与的项目 |
| C学位论文数据集 |
| 致谢 |
（2）分形凝聚与分散的模型设计与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 分形凝聚统一模型的构建 |
| 2.1 模拟体系的构建 |
| 2.2 扩散模型的构建 |
| 2.2.1 扩散模型的构建原则 |
| 2.2.2 扩散模型的构建方案 |
| 2.3 碰撞模型的构建 |
| 2.3.1 碰撞模型的构建原则 |
| 2.3.2 碰撞模型的构建方案 |
| 2.4 数据结构和算法的设计 |
| 2.4.1 数据结构的设计 |
| 2.4.2 算法的设计 |
| 2.5 分形凝聚模型的计算机模拟 |
| 2.5.1 凝聚过程的可视化 |
| 2.5.2 模拟结果与分析 |
| 第3章 分形分散统一模型的构建 |
| 3.1 模拟体系的构建 |
| 3.2 分裂模型的构建 |
| 3.2.1 分裂模型的构建原则 |
| 3.2.2 分裂模型的构建方案 |
| 3.3 推移模型的构建 |
| 3.4 数据结构和算法的设计 |
| 3.4.1 数据结构的设计 |
| 3.4.2 算法的设计 |
| 3.5 分形分散模型的计算机模拟 |
| 3.5.1 分散过程的可视化 |
| 3.5.2 模拟结果与分析 |
| 第4章 分形生长统一模型的构建 |
| 4.1 分形凝聚与分散的耦合 |
| 4.2 数据结构和算法的设计 |
| 4.2.1 数据结构的设计 |
| 4.2.2 算法的设计 |
| 4.3 分形生长模型的计算机模拟 |
| 4.3.1 生长过程的可视化 |
| 4.3.2 模拟结果与分析 |
| 第5章 分形生长模型在胶体领域的应用 |
| 5.1 理论背景 |
| 5.2 生长过程中团簇分布的特征 |
| 5.3 重力场对土壤团聚体生长的影响 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的论文和参与的项目 |
（3）液相基底表面金属纳米结构形成机理的计算机模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 薄膜的制备与表征 |
| 1.1.1 薄膜制备的一般方法 |
| 1.1.2 薄膜表征的一般方法 |
| 1.2 薄膜的理论和实验研究进展 |
| 1.2.1 薄膜生长机理的基本理论 |
| 1.2.2 以固相材料为基底的薄膜物理研究进展 |
| 1.2.3 以液相材料为基底的薄膜物理研究进展 |
| 1.3 薄膜生长的计算机模拟 |
| 1.3.1 分形与分形维数 |
| 1.3.2 薄膜生长初期的计算机模拟：远离平衡态的生长 |
| 1.3.3 液相基底表面薄膜生长的计算机模拟 |
| 1.4 本文研究的内容及意义 |
| 2 液相基底表面金属团簇的凝聚机理研究：从二维凝聚向三维凝聚的转变 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 模型描述 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 模拟结果的形貌分析 |
| 2.3.2 团簇覆盖率随不同参数的演化 |
| 2.3.3 团簇平均高度的演化规律 |
| 2.3.4 不同上迁概率情况下团簇覆盖率随凝聚时间的演化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 液相基底上凝聚体的塌缩与生长 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 模型描述 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 模拟结果的形貌分析 |
| 3.3.2 团簇塌缩导致的覆盖率和密度变化 |
| 3.3.3 团簇塌缩与边缘上跳导致的覆盖率演化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 液相基底上一维晶体的生长机理 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 模型描述 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 模拟结果的形貌分析 |
| 4.3.2 一维晶体宽度与长度的分布规律 |
| 4.3.3 一维晶体宽度与长度分布随成核数目的演化 |
| 4.3.4 一维晶体形成机理的分析与实验改进方向的讨论 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文的总结 |
| 5.2 未来的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 作者博士期间发表的论文 |
| 附录B 博士期间学术会议论文 |
| 附录C 博士期间参与科研项目 |
（4）工程技术中的几类分形行为与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景与研究现状 |
| 1.3 问题的拓展 |
| 1.4 拟研究的主要内容及论文安排 |
| 第二章 分形生长 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分形的定义 |
| 2.3 分形的性质 |
| 2.4 Cantor集与Fibonacci序列 |
| 2.5 分形生长 |
| 2.5.1 分形生长模型 |
| 2.5.2 DLA分形维数的计算方法 |
| 2.5.3 DLA形态分形生长现象 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 空间指数函数相互作用磁粒子的有限扩散凝聚 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 维DLA模型的蒙特卡罗模拟 |
| 3.3 指数函数相互作用磁粒子的三维有限扩散凝聚 |
| 3.3.1 MDLA模型与模拟方法 |
| 3.3.2 数值仿真 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 热扩散分形生长的环境干扰控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多层异质压紧薄板热扩散分形生长的环境干扰控制 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 多层异质压紧薄板热扩散模拟过程 |
| 4.2.3 多层异质压紧薄板热源分形的扩散控制 |
| 4.2.4 数值仿真 |
| 4.3 空间体热扩散分形生长的环境干扰控制 |
| 4.3.1 空间体的热源扩散系统 |
| 4.3.2 空间体的热扩散分形生长 |
| 4.3.3 空间体热源分形的扩散控制 |
| 4.3.4 数值仿真 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 空间热扩散分形生长的定区域控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 空间体的热扩散分形生长系统 |
| 5.3 空间体热扩散分形生长的定区域控制 |
| 5.4 数值仿真 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 一维准周期分形光子晶体中的光学性质研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一维光子晶体 |
| 6.2.1 一维光子晶体简介 |
| 6.2.2 一维光子晶体传输特性的计算方法 |
| 6.3 一维Fibonacci分形光子晶体中的光学性质研究 |
| 6.3.1 Fibonacci分形光子晶体的光学特性 |
| 6.3.2 金属与Fibonacci分形光子晶体复合结构的光学特性 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）粒子凝聚模拟软件开发与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文结构与研究技术路线 |
| 第二章 粒子凝聚模型的实现算法及改进 |
| 2.1 粒子凝聚模型的一般算法及实现 |
| 2.2 算法改进 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 凝聚体的分形特征分析 |
| 3.1 分形 |
| 3.2 分形维数 |
| 3.3 不同凝聚模型形成的凝聚体分形特征分析 |
| 3.4 分维值随机性统计分析 |
| 3.5 粒子凝聚过程的分形特征分析 |
| 3.6 不同粘结概率对分形特征的影响 |
| 3.7 不同分形维数计算方法的结果比较 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 凝聚体几何特征分析 |
| 4.1 孔隙度 |
| 4.2 开放度 |
| 4.3 紧凑度 |
| 4.4 凝聚体分形特征与几何特征的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 粒子凝聚模拟软件的设计与开发 |
| 5.1 软件设计 |
| 5.2 软件开发语言环境与技术 |
| 5.3 软件开发 |
| 5.4 GIS分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 土壤胶体三维团簇凝聚模拟应用 |
| 6.1 土壤胶体粒子凝聚模拟意义 |
| 6.2 土壤胶体凝聚理论基础 |
| 6.3 壤胶体三维团簇凝聚模拟及结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 上海市中心城区城市扩展模拟及分形分析 |
| 7.1 模拟方法 |
| 7.2 研究区域与研究数据 |
| 7.3 上海市中心城区城市扩展模拟 |
| 7.4 模拟结果分析及模型改进 |
| 7.5 计算城市建成区分维值及紧凑度 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结语 |
| 8.1 研究成果 |
| 8.2 存在的不足和进一步的工作 |
| 附录 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
| 后记 |
（6）沉积在[bmim]BF4表面Cu薄膜的微观结构及生长机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 薄膜的制备方法 |
| 1.1.1 真空蒸发法 |
| 1.1.2 溅射沉积法 |
| 1.1.3 化学气相沉积法(CVD) |
| 1.2 薄膜生长的基本理论 |
| 1.2.1 扩散成核阶段 |
| 1.2.2 薄膜生长阶段 |
| 1.2.3 薄膜的三种生长模式 |
| 1.3 生长在液体表面金属薄膜的研究进展 |
| 1.3.1 硅油基底表面的金属薄膜 |
| 1.3.2 离子液体基底表面的金属薄膜 |
| 1.4 薄膜的表面粗糙机制研究 |
| 1.4.1 薄膜的表面粗糙表征方法 |
| 1.4.2 动力学标度行为和表面粗糙机制 |
| 1.5 本文研究内容及其意义 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 液体基底材料[bmim]BF_4简介 |
| 2.2 [bmim]BF_4表面铜薄膜样品的制备方法 |
| 2.3 AFM样品的制备方法 |
| 3 实验结果与分析 |
| 3.1 生长在[bmim]BF_4表面的铜薄膜的形貌及分析 |
| 3.1.1 不同名义厚度下铜薄膜的形貌图 |
| 3.1.2 不同沉积速率下铜薄膜的形貌图 |
| 3.2 铜薄膜中准圆形凝聚体的粗化机制 |
| 3.2.1 不同名义厚度下准圆形凝聚体的统计分布图 |
| 3.2.2 准圆形凝聚体的覆盖率随名义厚度的变化 |
| 3.2.3 不同沉积速率下准圆形凝聚体的统计分布图 |
| 3.2.4 准圆形凝聚体的覆盖率随沉积速率的变化 |
| 3.3 [bmim]BF_4表面铜薄膜的AFM形貌及分析 |
| 3.3.1 不同名义厚度铜薄膜的AFM形貌 |
| 3.3.2 铜纳米颗粒的大小统计分布 |
| 3.3.3 铜薄膜的平均高度与薄膜名义厚度的关系 |
| 3.4 [bmim]BF_4表面铜薄膜的生长机理 |
| 3.5 [bmim]BF_4表面铜薄膜的动力学标度行为和粗糙机制 |
| 3.5.1 铜薄膜的动力学标度行为 |
| 3.5.2 铜薄膜的表面粗糙机制 |
| 4 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 实验材料的主要物理参数 |
（7）改进的DLA模型及其对高聚物聚集体生长形态的模拟（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.1.1 问题的提出 |
| 1.1.2 分形理论发展简述 |
| 1.1.3 分形理论定义 |
| 1.1.4 分形理论重要组成 |
| 1.1.5 分形的基本特征 |
| 1.1.6 分形图形分类 |
| 1.1.7 分形几何与传统欧氏几何图形区别 |
| 1.2 分形 DLA 模型应用研究现状 |
| 1.2.1 超薄膜分形生长 |
| 1.2.2 电化学沉积 |
| 1.2.3 液态薄膜的粘滞指凸 |
| 1.2.4 霜晶的分形生长 |
| 1.2.5 DLA 分形模型的其他应用 |
| 1.3 本课题研究的目的及意义 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章 标准 DLA 分形模型研究及改进 |
| 2.1 标准 DLA 分形模型简介 |
| 2.1.1 种子粒子为一个像素点时的标准 DLA 分形模型 |
| 2.1.2 种子粒子为一条直线时的标准 DLA 分形模型 |
| 2.1.3 两种标准 DLA 分形模型的比较 |
| 2.2 DLA 模型中的参数控制方法及其对图像形态的影响 |
| 2.2.1 改变距离 d 的算法对图像形态的影响 |
| 2.2.2 控制种子粒子数和粒子释放位置对图像形态的影响 |
| 2.2.3 改变一个生长中心为多个生长中心 |
| 2.2.4 控制粒子生长方向对图像形态的影响 |
| 2.2.5 改变粒子运动步长，缩短团簇生长时间 |
| 2.2.6 控制游走粒子运动步数以及粘附粒子总数以改变团簇生成数量 |
| 2.2.7 增加边界限制条件以改变分形图外轮廓形状 |
| 2.2.8 改变随机粒子释放位置 |
| 2.2.9 利用概率和旋转角度控制团簇分枝 |
| 2.2.10 改变游走粒子粘附条件 |
| 2.2.11 改变每次释放的粒子个数 |
| 2.2.12 增大游走粒子像素并限制其游走步数 |
| 2.2.13 随机释放粒子的范围逐渐缩小 |
| 2.2.14 游走粒子向四周运动概率不同 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 用 DLA 分形模型模拟花状聚集体的生长形态 |
| 3.1 花状聚集体在不同外界条件下生长的外形特点 |
| 3.2 花状聚集体的分形特征 |
| 3.2.1 分形维数的定义 |
| 3.2.2 分形维数的测定方法 |
| 3.2.3 花状聚集体分形特征的判定 |
| 3.3 DLA 分形模型的建立 |
| 3.3.1 通过允许游走粒子脱离团簇继续游走来模拟 |
| 3.3.2 通过限制游走粒子运动步数来模拟 |
| 3.4 模拟结果及分析 |
| 3.4.1 模型 I 模拟结果分析 |
| 3.4.2 模型 II 模拟结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 DLA 模型对高聚物聚集体生长形态的模拟 |
| 4.1 高聚物溶液的制备 |
| 4.1.1 实验材料和仪器 |
| 4.1.2 高聚物溶液的制备方法 |
| 4.2 高聚物聚集体生长图像的获取及预处理 |
| 4.2.1 高聚物溶液较多时获取的高聚物聚集体图像 |
| 4.2.2 高聚物溶液较少时获取的高聚物聚集体图像 |
| 4.3 高聚物聚集体生长特点描述 |
| 4.3.1 高聚物聚集体生长过程描述 |
| 4.3.2 高聚物聚集体生长高度变化过程 |
| 4.4 高聚物聚集体的分形特征 |
| 4.4.1 高聚物聚集体的外观特征 |
| 4.4.2 高聚物聚集体的分形特征及其维数 |
| 4.5 用 DLA 分形模型对高聚物聚集体各阶段生长形态进行模拟 |
| 4.6 模拟结果及分析 |
| 4.6.1 模拟前后聚集体各生长阶段高度变化比较 |
| 4.6.2 模拟前后聚集体密集程度变化比较 |
| 4.6.3 模拟前后聚集体各生长阶段分形维数变化比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
| 附录Ⅲ |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（8）离子液体表面Au薄膜的微观结构及生长机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 薄膜的生长模式及计算机模拟模型 |
| 1.1.1 薄膜的生长模式 |
| 1.1.2 薄膜生长的计算机模拟 |
| 1.2 薄膜的表面粗糙机制研究状况 |
| 1.2.1 薄膜的表面粗糙表征方法 |
| 1.2.2 动力学标度行为和表面粗糙机制 |
| 1.3 生长在不同基底表面的薄膜研究进展 |
| 1.3.1 固体基底表面的金属薄膜 |
| 1.3.2 液体基底表面的金属薄膜 |
| 1.4 本文研究内容及其意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 离子液体表面金薄膜样品的制备方法 |
| 2.2 AFM及TEM样品的制备方法 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验结果与分析 |
| 3.1 生长在离子液体表面的金薄膜的形貌及分析 |
| 3.2 沉积在离子液体表面金薄膜的AFM形貌及微观结构 |
| 3.2.1 不同名义厚度金薄膜的AFM形貌 |
| 3.2.2 金薄膜的颗粒大小统计分布 |
| 3.2.3 金薄膜的平均高度与薄膜名义厚度的关系 |
| 3.3 生长在离子液体表面金薄膜的形成及生长机理 |
| 3.3.1 分枝状凝聚体的粗化机制 |
| 3.3.2 准圆形凝聚体的粗化机制 |
| 3.3.3 离子液体表面金薄膜的生长机理 |
| 3.4 金薄膜表面的动力学标度行为和粗糙机制 |
| 3.4.1 金薄膜在形成过程中的动力学标度行为 |
| 3.4.2 金薄膜的表面粗糙机制 |
| 3.5 沉积在离子液体表面金薄膜的TEM形貌以及结晶性分析 |
| 参考文献 |
| 第四章 结论与展望 |
| 附录 |
| 附录A：离子液体简介 |
| 附录B：实验材料的主要物理参数 |
（9）射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长影响的数值模拟（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 模拟和试验方法 |
| 1.1 点阳极电沉积枝晶分形生长的模拟方法 |
| 1.2 点阳极射流电沉积的试验方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 模拟与试验所得枝晶的比较 |
| 2.2 射流速度对点阳极电沉积影响的模拟 |
| 2.3 射流速度对点阳极射流电沉积产物的影响 |
| 3 结 论 |
（10）温度对电沉积中枝晶分形生长的影响（论文提纲范文）
| 1 模拟方法和试验手段 |
| 1.1 电沉积中枝晶分形生长的模拟方法 |
| 1.2 点阴极和点阳极电沉积的试验方法 |
| 1.3 镀液配方和工艺条件 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 模拟结果与试验所得枝晶的比较 |
| 2.2 温度对点阴极电沉积影响的研究 |
| 2.3 温度对点阳极电沉积影响的研究 |
| 3 结论 |
四、超薄膜生长过程中分形凝聚体的计算机模拟（论文参考文献）
- [1]纤维电极界面有序分形结构调控及其应用研究[D]. 杨玉欣. 重庆大学, 2020(02)
- [2]分形凝聚与分散的模型设计与应用研究[D]. 左俊森. 西南大学, 2018(01)
- [3]液相基底表面金属纳米结构形成机理的计算机模拟[D]. 程毅. 浙江大学, 2016(02)
- [4]工程技术中的几类分形行为与控制[D]. 乔威. 山东大学, 2015(01)
- [5]粒子凝聚模拟软件开发与应用研究[D]. 郑红波. 华东师范大学, 2013(05)
- [6]沉积在[bmim]BF4表面Cu薄膜的微观结构及生长机理研究[D]. 杜兰甜. 浙江大学, 2013(05)
- [7]改进的DLA模型及其对高聚物聚集体生长形态的模拟[D]. 李冬霞. 苏州大学, 2013(S2)
- [8]离子液体表面Au薄膜的微观结构及生长机理研究[D]. 陈丽绘. 浙江大学, 2012(10)
- [9]射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长影响的数值模拟[J]. 宫凯,黄因慧,王桂峰,田宗军,刘志东. 机械工程材料, 2009(11)
- [10]温度对电沉积中枝晶分形生长的影响[J]. 王桂峰,黄因慧,田宗军,刘志东,高雪松. 机械科学与技术, 2009(10)