Kristallwachstum durch Stufenbewegung

Die Analyse stark nichtlinearer Amplitudengleichungen, die Stufenwachstum auf vizinalen Oberflächen in Abwesenheit von Desorption beschreiben, wurde auf den Fall anisotropen Verhaltens einer Reihe von Oberflächeneigenschaften ausgedehnt, darunter die Linienspannung, Liniendiffusion, Terassendiffusion und der Schwöbeleffekt. Eine nichtkonventionelle Abbildung erlaubt die Rückführung des Falls anisotroper Terrassendiffusion auf den isotroper Diffusion mit anisotropen Eigenschaften der Stufenränder. Man findet, dass eine der Wirkungen der Anisotropie auf die Mäander-Instabilität der Stufen beim Wachstum vizinaler Oberflächen unter Molekularstrahlepitaxie in einem neuen Strukturbildungsszenario besteht, das am besten als unterbrochene Vergröberung beschrieben wird: Die laterale Skale der Struktur nimmt zunächst signifikant zu und friert dann bei einer größeren Länge ein. Dieser Wellenlängenselektionsmechanismus ergibt sich aus nichttrivialen nichtlinearen Effekten der Anisotropie. Die Anisotropie führt auch zu Lösungen, die relativ zur Stufenorientierung lateral driften, ein Effekt, der aus einem Verlust der Vorwärts-Rückwärts-Symmetrie des Mäanders und dem nichtvariationellen Charakter der Dynamik resultiert. In neuerer Zeit haben wir mit Simulationen größerer Zahlen wechselwirkender Stufen (~100) begonnen.