Comptes Rendus
no. 1
Physique/Physics
Kinetic aspects of thermodynamical instabilities
[Aspects cinétiques des instabilités thermodynamiques]

Présenté par : Jacques Villain

Jacques Villain1
1 Département de recherche fondamentale sur la matière condensée, commissariat à l'énergie atomique, 17, avenue des Martyrs, 38054 Grenoble cedex 9, France
Comptes Rendus. Physique, Volume 4 (2003) no. 1, pp. 201-206.

L'instabilité d'un film épitaxial cohérent (c'est-à-dire sans dislocations de désaccord) par rapport à une modulation de la surface est, en l'absence de croissance, un processus activé si la surface a une orientation singulière, par exemple (001). Si le désaccord paramétrique est faible, l'énergie d'activation est élevée et interdit pratiquement l'instabilité. Tersoff a récemment remarqué que la nature de l'instabilité est profondément modifié si la couche épitaxiale croı̂t. Dans le cas d'un désaccord faible, il a suggéré qu'une surface singulière devient linéairement instable lors de la croissance. Dans cette note, nous montrons que l'instabilité n'est ni linéaire, ni thermiquement activée, mais d'un troisième type : elle apparaı̂t au bout d'un temps bien déterminé.

The instability of a coherent (i.e., without misfit dislocations), epitaxial film with respect to surface shape modulation is, in the absence of growth, an activated process if the surface has a singular orientation, e.g., (001). If the misfit is small, the activation energy is very large and practically forbids the instability. It was recently pointed out by Tersoff that the nature of the instability is deeply modified by growth. In the case of a small misfit, Tersoff used the theory of capillary effects elaborated by Nozières and Gallet in 1987 to argue that the growing surface becomes linearly unstable as in the case of a non-singular surface. In the following pages, the effect of time is addressed in the case of singular, initially planar surface. It is claimed that the instability is neither linear, nor thermally activated, but of a third type. In fact, it appears after a well-defined time.

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DOI : 10.1016/S1631-0705(03)00002-1
Jacques Villain 1

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Jacques Villain. Kinetic aspects of thermodynamical instabilities. Comptes Rendus. Physique, Volume 4 (2003) no. 1, pp. 201-206. doi : 10.1016/S1631-0705(03)00002-1. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(03)00002-1/

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