Si(111)-7x7重構(gòu)表面發(fā)現(xiàn)于1959年，其原子結(jié)構(gòu)模型完成于1985年，這個(gè)7x7重構(gòu)表面相在1125K通過(guò)表面相變回歸為1x1相?，F(xiàn)代低能電子顯微鏡（LEEM）的成熟使得實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)依賴(lài)于時(shí)間的表面相變過(guò)程成為可能，最典型的應(yīng)用就是針對(duì)Si(111)-7x7重構(gòu)表面相到高溫1x1相的相變。按通常想象，在相變過(guò)程中7x7島衰變率應(yīng)該只與島當(dāng)前的面積有關(guān)，但是，實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不是這樣。自2000年以來(lái)的LEEM實(shí)驗(yàn)顯示，7x7納米島的面積衰減呈線(xiàn)性行為，衰減率基本上是由其初始島面積決定的常數(shù)。這個(gè)問(wèn)題的解決對(duì)于理解這個(gè)相變及其動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象至關(guān)重要。

    中科院物理研究所劉邦貴研究員及其博士生徐野川在系統(tǒng)地分析了大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，提出用一個(gè)相場(chǎng)模型來(lái)描述這個(gè)半導(dǎo)體重構(gòu)表面及其相變動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，其模型要點(diǎn)是，相變過(guò)程中7x7島衰變時(shí)有兩個(gè)速度不同的過(guò)程，快過(guò)程反應(yīng)7x7重構(gòu)表面相的基本特征的變化，慢過(guò)程描述隨后的大范圍原子馳豫。他們的相場(chǎng)模擬結(jié)果與LEEM實(shí)驗(yàn)完全一致，說(shuō)明該模型抓住了這個(gè)相變過(guò)程的要點(diǎn)。

    這項(xiàng)研究對(duì)Si(111)-7x7重構(gòu)表面相及其相變動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的研究取得了滿(mǎn)意的結(jié)果，這個(gè)方法應(yīng)該可以用于其它半導(dǎo)體重構(gòu)表面相及其相變研究，主要結(jié)果發(fā)表在2月8日出版的《物理評(píng)論快報(bào)》（PhysicalReviewLetters）上。

    這項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家科技部和中國(guó)科學(xué)院相關(guān)項(xiàng)目的支持。