表面扩散 表面扩散是固体表面吸附原子或分子在表面势垒限制下，沿表面二维方向的随机运动。其驱动力源于表面粒子热振动导致的局部浓度起伏或化学势梯度。 表面扩散过程可用扩散系数定量描述，该系数遵循阿伦尼乌斯关系：D_ s = D_ 0 exp(-E_ a/kT)，其中E_ a为扩散激活能，代表粒子在相邻吸附位间跳跃需克服的能垒。该能垒源于表面原子电子云斥力及基底晶格周期势场。 在微观层面，表面扩散通过两种机制实现：1) 直接跳跃机制——吸附粒子跨越势垒进入邻近空位；2) 交换机制——吸附粒子与基底原子协同位置交换。具体机制主导性取决于表面晶格结构及粒子-基底键合强度。 表面扩散显著影响以下现象：1) 薄膜生长中的岛状形成模式；2) 多相催化表面反应动力学；3) 纳米颗粒烧结过程的物质输运。其研究手段包括场离子显微镜原子追踪、扫描隧道显微镜时序成像及蒙特卡罗模拟。 实际体系中需考虑表面缺陷（台阶、空位）对扩散的钉扎效应，以及覆盖度依赖的扩散系数变化——高覆盖时粒子间相互作用会修正有效扩散势垒。