1+1维Ballistic Deposition模型空洞动力学标度行为的数值模拟研究

本文主要探讨的是1+1维Ballistic Deposition (BD) 模型在空洞动力学标度行为方面的数值模拟研究。Ballistic Deposition 是一种表面生长模型，它在固体表面生长过程中，粒子沿着最近的空位移动并沉积，形成一个动态的、自组织的结构。1+1维是指模型仅考虑一维空间中的运动，这使得理论分析相对简化，但仍然保留了关键的物理现象。 温荣吉和寻之朋作为研究者，他们利用Kinetic Monte-Carlo (KMC) 方法进行大量的数值模拟。KMC 是一种基于概率的模拟技术，通过模拟单个粒子的行为来预测系统整体的动态行为，非常适合处理复杂动力学过程。在这个研究中，他们关注的核心是空洞的动力学行为，即空位的形成、移动和消失的过程。 在模拟过程中，研究者着重测量了表面宽度这一关键指标，这是评估动力学标度行为的重要参数。动力学标度行为是指在不同尺度下的系统行为表现出相似的特征，这种普遍性在凝聚态物理和其他复杂系统中具有重要意义。Family-Vicsek 规律和 Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) 方程是描述此类标度行为的两个经典理论框架。Family-Vicsek 规律适用于多种动力学系统，而 KPZ 方程则描述了粗糙表面形成和增长过程中的无规性。 研究结果显示，1+1维BD模型空洞的动力学演化遵循Family-Vicsek标度规律，这表明其在演化过程中存在自相似性，且属于KPZ方程所定义的普适类。这意味着无论空洞大小如何变化，其动力学行为都可以通过一个单一的函数形式来描述，这种普适性对于理解和预测这类系统的长期行为至关重要。 本文的关键词包括Ballistic Deposition模型、空洞、动力学标度行为，这些词汇突出了研究的核心内容和领域。总体来说，这篇首发论文通过数值模拟方法，深入探究了一维Ballistic Deposition模型中空洞的动力学行为，为理解表面生长过程中的基本物理机制提供了新的见解。这一工作不仅有助于理论研究，也可能对材料科学、表面工程等领域产生实际应用价值。