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本文在亚微米尺度超薄液层中铜的电化学沉积系统的基础上,对电沉积过程中系统的周期性振荡进行了深入研究,建立了与实验结果吻合的理论模型,并研究了电沉积物的电学性质。在电化学系统中通过引入了外加振荡信号对本征振荡和周期生长进行调节,并对这个强迫振荡系统做了系统的分析,得到一些富有启发性的理论解释。具体工作包括以下几个方面:
1. 基于大量实验观测和CuSO<,4>溶液的电化学沉积过程中Cu与Cu<,2>O生成反应的规律,利用数学模型解释了电化学过程中的自发振荡现象和沉积物上空间周期结构的产生原因。
2. 研究了超薄液层下的铜的电沉积物的微观电学性质用导电原子力显微镜所作的电学性质的表征。做出了电流图和单点电学性质,并对结果进行了分析,做出了自洽的解释。对单点电学性质进行了数据模拟,理论结果与实验结果是一致的。
3. 通过引入振荡的电压信号,对系统的本征振荡的作用。在线性响应区域,能够达到对沉积物形态的弱可控。将实验结果与理论模型进行了对比。从电化学生长形态的角度研究了外加振荡频率、振幅等因素对沉积物形态的影响,得到了半定量的结果,并给出了定性的解释。
4. 研究实验过程中出现的非线性响应现象,并对结果做了总结和展望。