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中文摘要：
提出一种结合小波变换和分形几何概念的薄膜表面形态的量化表征方法，以便对薄膜表面各向异性结构及其演变行为进行定性描述和定量表征，特别是进一步利用这种方法考察薄膜体结构和体性能的表面映射，尝试建立薄膜表面形态与内部组织、结构、残余应力的相关性。通过提取薄膜的表面特征信息，从表面形态学的角度提炼总结薄膜物相结构演变对表面形貌的影响、薄膜晶体取向变化与表面形态各向异性的关系、沉积和退火后薄膜残余应力变化的表面效应等问题，探讨薄膜表面形态和结构各向异性变化的唯象理论和组织学机制，以期达到通过控制薄膜表面形态优化薄膜若干组织和性能的目的。
结论摘要：
构建了基于小波变换和原子力显微镜分析的薄膜表面形貌实验表征体系，研究了薄膜表面形貌演化与其生长行为、微结构及若干性能的相关性。结合嵌入原子法和固体弹性理论建立了膜基体系表面微结构演变的能量学表征方法。从表面形态学角度提炼总结了薄膜的物相、织构、晶粒几何形态等微结构变量以及残余应力、压入硬度等力学性能参量演化的表面映射效应；探究了薄膜表面生长演变的尺寸效应和多尺度效应；研究了一维纳米线/棒的表面形态和微结构稳定性的变异行为以及力学性能。相关成果为薄膜生长、表/界面效应研究以及低维器件的设计和应用提供了理论和实验方法。
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