kinetic monte carlo simulations of one-dimensional nanowires grown from codeposition of in and sn on...

8/7/2019 Kinetic Monte Carlo simulations of One-dimensional nanowires grown from codeposition of In and Sn on Si(100) surface

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Ekcfzkg Boczf Ghylo Wkbvlhzkocw om Ocf"

jkbfcwkochl Chco~kyfw Nyo~c Myob Go"

jfpowkzkoc om Kc hcj Wc oc Wk$800+ wvymhgf

Jhy~kc I# Pvzvcnhc

Pd{wkgw Jk}kwkoc, Kcwzkzvzf omBhzdfbhzkghl Wgkfcgfw hcjPd{wkgw, VPLI


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Ovzlkcf om zdf Pyfwfczhzkoc Iykfm Wvbbhy{ om zdf ^oye Kczyojvgzkoc

Gobpvzhzkochl bhzfykhlw bojflkcn hcj wkbvlhzkoc

Zdf Pyoilfb Wknckmkghcgf om zdf Wzvj{ / Pokcz om Fbpdhwkw

Iykfm Yf}kf~ om Lkzfyhzvyf Ocf"jkbfcwkochl hzobkg ~kyfw Zdf Ekcfzkg Boczf Ghylo Bfzdoj

Bfzdojolon{ Wkbvlhzkoc Bojfl

Bojfl Phyhbfzfyw Yfwvlzw hcj Jkwgvwwkocw

Gdfbkghl Wflfgzk}kz{ Jkbfy Oyjfykcn

Wvbbhy{ hcj Gocglvwkoc Yfbhyew Yfnhyjkcn zdf ^oye


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Iykfm Wvbbhy{ om zdf ^oye

H nyo~zd bojfl moy go"jfpowkzkoc om Wc hcj Kcoc Wk$800+ hz yoob"zfbpfyhzvyf $YZ+ ~hwwkbvlhzfj vwkcn Ekcfzkg Boczf Ghylo $EBG+#

Zdkw ~hw jocf kc oyjfy zo wdfj lkndz oc zdf

gdfbkghl wflfgzk}kz{ hcj lhge om jkbfy oyjfykcnwffc kc UAvyf fz hl#, Hpp# Wvym# Wgk# 8=9=74$9000+R, h Wghcckcn Zvccflkcn Bkgyowgop{$WZB+ wzvj{#


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Kczyojvgzkoc

Gobpvzhzkochl bhzfykhlw bojflkcn hcjwkbvlhzkoc

]fy{ kbpoyzhcz zool kc zdf vcjfywzhcjkcn ombhzfykhlw pyopfyzkfw, iozd kc zdf hzobkg hcjbhgyowghlf yfnkbfw#

Iykjnf zdf nhp ifz~ffc zdfoy{ hcjftpfykbfczhzkoc#


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Kczyojvgzkoc

Gobpvzhzkochl bhzfykhlw bojflkcn hcjwkbvlhzkoc

Om vzbowz cfgfwwkz{ kc zdf mollo~kcn ghwfw1

^dfc ftpfykbfczhl hchl{wkw kw zoo ftpfcwk}f oy zookbpyhgzkghl #

Kc zdf jfwknc om cf~ bhzfykhlw cf~chcowzyvgzvyfw, mvfl wzoyhnf, ghzhl{wkw w{wzfbw, fzg#


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Kczyojvgzkoc

Zdf Pyoilfb Kc"Wc go"jfpowkzkoc ftpfykbfczwfwzhilkwdfj zdf mollo~kcn1

k# Bktfj Kc"Wc hyf yhyf

k# Gdfbkghl wflfgzk}kz{#

kk# Cvbify om bktfj Kc"Wc jkbfyw " dhyjl{ hmmfgzfji{ hc kcgyfhwf kc Kc mlvt yflhzk}f zo Wc i{ 80018#

Zdf{ zdovndz kcgyfhwkcn Kc mlvt yhzf govlj kcgyfhwfzdf cvbify om bktfj jkbfyw

Zdf{ ~fyf ~yocn(


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Kczyojvgzkoc

Zdf Pyoilfb

Ocf nohl om zdf Avyf, fz hl# wzvj{ ~hw zo mhiykghzf1

Chco"hllo{

Vwfmvl hw goczhgzw kc hzobkg"wghlf jf}kgfw#

Ivz hw pyfwfczfj, bktfj Kc"Wc jkbfyw ~fyf movcj zoif cfnlknkilf#

Zdhz kw ocf ikn pyoilfb#


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Kczyojvgzkoc

Zdf Pyoilfb pyf}kovw Kc"Wc go"jfpowkzkocftpfykbfczw fwzhilkwdfj zdf mollo~kcn1

kk# Hchl{wkw om zdf wvymhgf boypdolon{ cooyjfykcn om jkbfyw $k#f#, Kc"Kc hcj Wc"Wchlzfychzkoc+#


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Kczyojvgzkoc

Zdf Pyoilfb

Hcozdfy nohl om zdf zfhb om Avyf, fz# hl1 Mhiykghzf oyjfyfj hzobkg ~kyfw,

hlzfychzkoc om Kc"Kc hcj Wc"Wc jkbfyw#

Powwkilf wolvzkoc kc goczyollkcn kbpoyzhcz flfgzykghl

pyopfyzkfw kc hzobkg"wghlf jf}kgfw wvgd hw gocjvgzk}kz{hcj yfwkwzk}kz{#

Ivz zdf zfhb jkj coz oiwfy}f hc{ f}kjfcgf om oyjfykcn#

Hcozdfy ikn pyoilfb#


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Kczyojvgzkoc

Zdf Pyoilfb, kc wdoyz, ghc if wzhzfj kc z~owkbplf xvfwzkocw1

8+ ^d{ jofw zdf cvbify om bktfj Kc"Wc jkbfyw}fy{ wbhll? ^d{ kw kz coz hmmfgzfj i{ mlvt yhzf?

9+ ^d{ zdfyf kw co oyjfykcn? Do~ ghc ocf xvhczkm{zdkw wffbkcnl{ xvhlkzhzk}f oiwfy}hzkoc?


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Kczyojvgzkoc Wknckmkghcgf om zdf Wzvj{ / Pokcz om Fbpdhwkw

EBG bojflkcn1 Vwfmvl kc pyo}kjkcn kcwkndzw kczo zdf ef{ hzobkwzkg pyogfwwfw

goczyollkcn nyo~zd#

Eco~lfjnf myob ftpfykbfczw % Eco~lfjnf myob EBG 2

Ifzzfy goczyol om chcowzyvgzvyfw#

Govlj ph}f zdf ~h{ moy zdf mhiykghzkoc om cf~chcowzyvgzvyfw1 Chco"hllo{w " vwfmvl kc zdf bvgd"hczkgkphzfj hzobkg"wghlf

jf}kgfw#


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Kczyojvgzkoc

Iykfm Yf}kf~ om Lkzfyhzvyf

Chco~kyfw zoo ikn moy hzobkg"wghlf jf}kgfw#

Cffjw ocf"jkbfcwkochl hzobkg gdhkcw / ~kyfw /

kwlhcjw Ocf hzob ~kjf hcj mf~ hzobw locn#

Oiwfy}fj kc jfpowkzkcn Nyovp KKK hcj K] hzobw oc

Wk$800+ $f#n#, Hl, Kc, Nh, Pi, Wc+


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Kczyojvgzkoc Iykfm Yf}kf~ om Lkzfyhzvyf

8J Pi hzobkg ~kyfw oc Wk$800+"9t8 $L# Avyf fz# hl#, Pd{w# Yf}# I =8 9000+


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8J Wc hzobkg ~kyfw oc Wk$800+"9t8 $H# H# Ihwek fz# hl, Pd{w# Yf}# :: 8;;8+


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Go"jfpowkzfj Kc hcj Wc 8J ~kyfw oc Wk$800+"9t8 $Avyf fz# hl#, Hppl# Wvym# Wgk#8=9"8=7 9000+


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Kczyojvgzkoc

Iykfm Yf}kf~ om Lkzfyhzvyf Ekcfzkg Boczf Ghylo$EBG+

H glhww om Boczf Ghylo bfzdojw

Vwfj kc zdf wzvj{ om lhynf w{wzfbw om kczfyhgzkcnphyzkglfw hz zdf locn zkbf wghlf#


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Kczyojvgzkoc


Ioyzq"Ehlow"Lkfio~kzq $IEL+ Hlnoykzdb

Zdf bowz gobboc kbplfbfczhzkoc om EBGwkbvlhzkoc


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Kczyojvgzkoc


yk

yk

yk

yk

kkk ycP

^dfyfPk kw zdf pyoihiklkz{zdhz h gfyzhkc pyogfww yk ~klloggvy5 c

kkw zdf cvbify om

wpfgkfw ghphilf om ftfgvzkcnzdf pyogfww yk #

8 kP


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Bfzdojolon{ Zdf hzobkwzkg lhzzkgf"nhw bojfl

Bojfl gyfhzfj kc oyjfy zo wkbvlhzf zdf moybhzkoc hcjnyo~zd om 8J hzobkg ~kyfw#

Pkocffyfj i{ BH Hliho UPd{w Yf} I >9 076:9= $9006+R

Wviwfxvfczl{ vwfj i{ ozdfy nyovpw kc zdfky 8J wzyvgzvyfwyfwfhygdfw, wobf om zdfb hyf1 Ah}oywe{ fz hl#, ^JW 04 Phyz KKK, ;6"800,9004,

Owzhjhl fz hl#, APGW 800 $9004+ 0>900=,

YI Wzkcgdgobif Pd{w# Yf} I >> $9004+

Zoehy,Pd{wkgh I1 Gocjfcwfj Bhzzfy 7;4, 9, 900>#


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Bfzdojolon{

Zdf hzobkwzkg lhzzkgf"nhw bojfl

Kc hcj Wc hzobw oc Wk$800+ wvymhgf zfcj zo moybjkbfyw#

Bkckbvb wzhilf gocmknvyhzkoc oc zdf wvymhgf#

Phyhllfl Jkbfy Bojfl


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Zdf phyhllfl jkbfy bojfl# Mkllfj gkyglfw jfcozf zdf hjhzobwpfgkfw hcj vcmkllfj gkyglfw jfcozf wklkgoc hzobw# Wbhll

vcmkllfj gkyglfw jfcozf wfgocj lh{fy wklkgoc hzobw


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Bfzdojolon{

Zdf hzobkwzkg lhzzkgf"nhw bojfl Mfhzvyfw

Zdf mollo~kcn hzobkwzkg pyogfwwfw ~fyf kcglvjfjkc zdf wkbvlhzkoc1

Jfpowkzkoc

Jkmmvwkoc om hjhzobw

Cvglfhzkoc om hjhzobw $hcj nyo~zd om zdf hzobkg~kyfw+

Jfgh{ $doppkcn om hzobw myob hlyfhj{ nyo~c hzobkg~kyfw+#


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Bfzdojolon{ Zdf hzobkwzkg lhzzkgf"nhw bojfl Mfhzvyfw

Wk$800+"9t8 wvymhgf1

wxvhyf lhzzkgf, c t c, om hjwoypzkoc wkzfw#

Hzobkg doppkcn/jkmmvwkoc yhzfw1 No}fycfj i{ Hyydfckvw lh~

} kw zdf hzzfbpz myfxvfcg{ $} 2 8087 /w+, Z kw zdf zfbpfyhzvyf, Fhgz 2hgzk}hzkoc fcfyn{#

Fhgz1 Moy zdf bfczkocfj hzobkwzkg pyogfwwfw $wvgd hw doppkcn, jkmmvwkoc, fzg#+

~fyf ghlgvlhzfj myob zdf ftpfykbfczw jocf i{ P# Eoghc fz hl#, Wvym# Wgk#$900>+ hcj Jfcwkz{ Mvcgzkochl Zdfoy{ $JMZ+ ghlgvlhzkocw jocf i{ ovygollhioyhzoy Jy# Mfcn Gdvhc"Gdvhcn om zdf Chzkochl Wvc [hz WfcVck}fywkz{ kc Zhk~hc#

ZeFd Ihgz /ftp


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Bfzdojolon{

Zdf hzobkwzkg lhzzkgf"nhw bojfl Bojflphyhbfzfyw

Vckmoyb mlvt yhzf moy fhgd bfzhl1

80": BL/w $8 BL 2 =#>4 t 808: hzobw/gb9 +

Ftgfpz moy zdf ghwf ~dfyf Kc1Wc mlvt yhzf yhzko kw80018, ~dfyfMkc 2 80"9 BL/w#

G"z{pf jfmfgz jfcwkz{ $wfy}fw hw hcgdoykcn wkzfw+1

Gocwzhcz zdyovndovz zdf wkbvlhzkoc

Wfz zo 0#00= / wkzf


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Kllvwzyhzkoc om zdf hzobkwzkglhzzkgf"nhw bojfl hjopzfj kcovy wkbvlhzkocw# Nyh{ gvifwyfpyfwfcz hjhzobw ~dkgdgobpykwf hc hzobkg yo~~dklf ilvf gvifw hyf yhpkjl{jkmmvwkcn myff hjhzobw## Zdfilhge wxvhyfw yfpyfwfczkcnG"jfmfgzw hgz hw hcgdoykcnwkzf moy hjhzobw zo cvglfhzfkczo kwlhcjw# Nyh{ wxvhyfwhyf hnnyfnhzkoc wkzfw,~dfyfhw yfj wkncw kcjkghzf

ilogefj oy moyikjjfc wkzfw#


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Yfwvlzw hcj Jkwgvwwkocw Gdfbkghl Wflfgzk}kz{

Zdf kczfyhgzkoc fcfyn{ ifz~ffc Kc hcj Wc hzobw~fyf }hykfj myob hcj zdf cvbify om bktfj Kc"Wcjkbfyw ~fyf bockzoyfj#

Zdkw ~hw jocf moy iozd 818 hcj 80018 Kc zo Wc mlvtyhzko#


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Yhzko om bktfj jkbfyw zo dobonfcfovw jkbfyw#


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Oiwfy}hzkocw myob wkbvlhzkocw1

Ftpfykbfczhll{ oiwfy}fj wghygkz{ om bktfj jkbfyw kw gocwkwzfcz~kzd yflhzk}fl{ ~fhe hzzyhgzkoc oy bklj yfpvlwkoc ifz~ffc zdfhzobw#

Whbf oiwfy}hzkoc moy Kc1Wc mlvt yhzf yhzko 80018#

^f zdfc powzvlhzfj zdhz1

Cvbify om bktfj jkbfyw jofw coz jfpfcj oc yflhzk}f mlvt# Kz kw goczyollfj i{ zdf cvbify om Wc"zfybkchzfj kwlhcjw#

Km zdkw kw zyvf, zdf cvbify om Wc"zfybkchzfj kwlhcjw wdovljif lhynfl{ vchmmfgzfj i{ yflhzk}f mlvt yhzf#


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Cvbify om Wc zfybkchzfj hzobw hw h mvcgzkoc om zdflhzfyhl kczfyhgzkoc fcfyn{#

Kcjffj, zdhz kw wo zdf ghwf#

Zdf vchmmfgzfj cvbify om Wc"zfybkchzfj kwlhcjw efpz zdf cvbifykm kbpkcnfbfcz ifz~ffc Kc hcj Wc#

Hw h gocwfxvfcgf, bktfj Kc"Wc

jkbfyw yfbhkc yovndl{ gocwzhcz#

Wkbpl{ mloojkcn zdf wvymhgf ~kzd Kcjofw coz nfcfyhll{ lfhj zo hc kcgyfhwfkc bktfj jkbfyw#


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Yfwvlzw hcj Jkwgvwwkocw Jkbfy Oyjfykcn

^f cffj zo jf}kwf h ~h{ om xvhczkm{kcn jkbfyoyjfykcn kc oyjfy zo wzvj{ kz#

^kzd zdhz kc bkcj, ~f gyfhzfj hc oyjfykcn

goyyflhzkoc mvcgzkoc ~f jfmkcfj zo if

8tdtdtn


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n$t+ kw zdf oyjfykcn goyyflhzkoc mvcgzkoc

d$t+ nk}fw zdf hwwkncfj cvbfykghl }hlvf zo h jkbfy

z{pf loghzfj hz wobf hyikzyhy{ gdowfc wkzft d$t%8+ kw zdf cvbfykghl }hlvf om zdf jkbfy z{pf

loghzfj hz zdf cfhyfwz cfkndioy $cc+ wkzf

8tdtdtn


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Do~ zdkw ~oyew? Km zdf gdhkc kw pfymfgzl{ oyjfyfj $pfymfgz

hlzfychzkoc om Kc hcj Wc+, n 2 8 moy hll t# Km pfymfgzl{ co oyjfykcn $dobonfcfovw Kc oy Wc+, n

2 0 moy hll t# Moy yhcjob gobikchzkoc om Kc hcj Wc, 0


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8J chco~kyf ~kzd pfymfgz

oyjfykcn5 n 2 8 moy hll jkbfy phkyw

8J chco~kyf ~kzd pfymfgz cooyjfykcn5 n 2 0 moy hll jkbfy phkyw

8J chco~kyf ~kzd hyikzyhy{oyjfykcn5 n }hykfw moy f}fy{ jkbfyphky#


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Yfwvlzw hcj Jkwgvwwkocw Jkbfy Oyjfykcn Kbpoyzhcz 8J ~kyfw lhiflw1

Gobikcfj Kc$Wc+ hcj Wc$Kc+ojj"wkqfj hzobkg ~kyf

Ojj"wkqfj Kc$Wc+ hzobkg~kyfw


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Zdf lhge om oyjfykcn govlj if zdf fmmfgz om zdffcfyn{ jkmmfyfcgf ifz~ffc zdf hgzk}hzkoc fcfynkfwom zdf bfczkocfj hzobkg ~kyf z{pfw#

Zdkw ~hw hggoyjkcn zo zdf yfwfhygdfyw ~do jkj zdfftpfykbfcz#


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Yfwvlzw hcj Jkwgvwwkocw

Jkbfy Oyjfykcn

0

0#8

0#9

0#7

0#:

0#6

0#=

0#>

0#4

0#;

8

N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

O

yjfykcn

Goyyflhzkob

Jkbfy phky

F 2 0#0 f] , Fgobikcfj ojj"wkqfjFojj"wkqfj


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Jkbfy Oyjfykcn F 2 0#:0 f] , Fgobikcfj ojj"wkqfjFojj"wkqfj

0

0#8

0#9

0#7

0#:

0#6

0#=

0#>

0#4

0#;

8

N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

OyjfykcnGoyyflhzkoc

Jkbfy phky


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Jkbfy Oyjfykcn F 2 0#00 f] , Fgobikcfj ojj"wkqfjFojj"wkqfj

0

0#80#9

0#7

0#:

0#6

0#=

0#>

0#4

0#;

8

N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

Oyjfykcn

Goyyflhzkob

Jkbfy phky


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Jkbfy Oyjfykcn F 2 0#:0 f] , Fgobikcfj ojj"wkqfjFojj"wkqfj

0

0#8

0#9

0#7

0#:

0#6

0#=

0#>

0#4

0#;

8

N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

OyjfykcnGoyyflhzkoc

Jkbfy phky


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Co oyjfykcn ~hw oiwfy}fj moy iozd ghwfw#

Zdvw, zdhz zdf hgzk}hzkoc fcfyn{ jkmmfyfcgfifz~ffc zdf z~o hzobkg ~kyf z{pfw jofw coz hmmfgz

oyjfykcn#


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^f zdfc d{pozdfwkqfj zdhz zdf fcfyn{ hwwogkhzfj~kzd zdf ojj"wkqfj hzobkg ~kyf z{pfw govlj kcjvgfoyjfykcn#

Lfz vw wff#


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Jkbfy Oyjfykcn F 2 0#76 f] , Fojj"wkqfj

0

0#80#9

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8

N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

OyjfykcnGoyyflhzkoc

Jkbfy phky


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0

0#80#9

0#7

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0#6

0#=0#>

0#4

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8

N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

OyjfykcnGoyyflhzkoc

Jkbfy phky


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0

0#80#9

0#7

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0#>

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N8 N9 N7 N: N6 N= N> N4 N;

OyjfykcnGoyyflhzk

oc

Jkbfyphky


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Yfwvlzw hcj Jkwgvwwkocw Jkbfy Oyjfykcn Kcwkndzw

Oyjfykcn jfpfcjw oc zdf hgzk}hzkoc fcfynkfw om zdf

hzobkg ~kyf z{pfw#

Zdfwf fcfynkfw jfpfcj oc zdf ekcj om zdf hzob#

Zdvw, zdf kbplkghzkoc om zdkw kw zdhz gocwkjfyhilf

oyjfykcn ghccoz if kcjvgfj moy Kc hcj Wcgobikchzkoc#

Ovy wvnnfwzkoc zy{ ozdfy hzobw#


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Wvbbhy{ hcj Gocglvwkoc Hc hzobkwzkg lhzzkgf"nhw bojfl jfwgykikcn zdf nyo~zd

om 8J chco~kyfw zdyovnd Kc hcj Wc go"jfpowkzkoc~hw jf}flopfj#

Z~o ef{ ftpfykbfczhl oiwfy}hzkocw, gdfbkghlwflfgzk}kz{ hcj jkbfy oyjfykcn, ~fyf gocwkjfyfj kczdf wzvj{#

^f wdo~fj zdhz kc oyjfy zo ftplhkc zdf hpphyfczgdfbkghl wf"lfgzk}kz{ ~dkgd bhckmfwzfj kc zdf cfhy"hiwfcgf om bktfj jkbfyw, zdf Kc"Wc ikcjkcn bvwzdh}f iffc wlkndzl{ yfpvlwk}f#


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Wvbbhy{ hcj Gocglvwkoc Zdkw kw zvyc, wvnnfwzw kcwzhiklkz{ om bkt Kc"Wc

jkbfyw#

Jkbfy oyjfykcn kw coz no}fycfj i{ hgzk}hzkoc fcfyn{jkmmfyfcgf ifz~ffc hzobkg ~kyf z{pfw#

Kz jfpfcjw oc zdf hgzk}hzkoc fcfyn{ om zdf hzobkg

~kyfw zdfbwfl}fw#

Zdkw kbplkfw zdhz oyjfykcn jfpfcjw oc zdf hzobkgwpfgkfw zo if jfpowkzfj#


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Yfbhyew Yfnhyjkcn zdf ^oye Yfwfhygd hyzkglfw yflhzfj zo zdf ~oye1

Hggfpzfj kc zdf 6zdHwkhc Gocwoyzkvboc Gobpvzhzkochl Bhzfykhlw Wgkfcgf$HGGBW+5

Vcjfynocf mkywz"yovcj yf}kwkoc moy

pvilkghzkoc kc zdf aovychl KczfychzkochlAovychl om Bojfyc Pd{wkgw I#


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Kcco}hzkoc wzhyzw ~kzd ihwkg yfwfhygd,

hcj zo if vwfj kc hpplkfj yfwfhygd

Zdhce {ov(

kinetic monte carlo simulations of one-dimensional nanowires grown from codeposition of in and sn on...

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