Исследование с помощью молекулярной динамики образования димеров на поверхности (001) GaAs при низких температурах

Методом молекулярной динамики с использованием аналитического потенциала, учитывающего $\sigma$- и $\pi$-связи между атомами, выполнено моделирование образования димеров при низкотемпературной реконструкции (001) поверхности GaAs, оканчивающейся атомами Ga или As.
Определены величины уменьшения потенциальной энергии атомов при образовании поверхностного изолированного димера и обнаружено, что потенциальная энергия атома в As-димере на несколько десятых эВ ниже, чем в Ga-димере. В области температур 25–40 K исследована кинетика начальных этапов образования Ga-димеров и получено, что характеристическая энергия термической активации образования одиночных изолированных Ga-димеров составляет $\sim$ 29 мэВ и ниже аналогичной величины для As-димеров ($\sim$ 38 мэВ). В диапазоне температур 28–37 K оценены постоянные времени, характеризующие среднюю скорость преобразования одиночного димера в цепочку из двух димеров. Для двойных Ga- и As-димеров величины, обратные этим временам, оказались лежащими соответственно в диапазонах 10$^{11}$–10$^{12}$ и 10$^{9}$–10$^{10}$ с$^{-1}$, тогда как подобные параметры для образования одиночных димеров лежат в диапазоне 4$\cdot$10$^{6}$–10$^{8}$ и 1.4$\cdot$10$^{6}$–7.4$\cdot$10$^{7}$ с$^{-1}$.