Numéro
J. Phys. France
Volume 48, Numéro 3, mars 1987
Page(s) 353 - 367
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01987004803035300
J. Phys. France 48, 353-367 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:01987004803035300

The roughening transition of crystal surfaces. I. static and dynamic renormalization theory, crystal shape and facet growth

P. Nozières1 et F. Gallet2

1  Institut Laue Langevin, B.P. 156, 38042 Grenoble, France
2  Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75231 Paris, France


Abstract
The renormalization approach to the roughening transition is reconsidered, both in a static and in a dynamic picture. Earlier results based on an asymptotic approximation are corrected, especially as regards the interface mobility. For a tilted interface, or in the presence of an applied force F, a new length scale appears, which must be compared to the correlation length ξ. As a result, the roughening transition is blurred, the crossover occurring below TR. This crossover is approached from both ends, via a « stopped renormalization » technique on the rough side, within a « discrete step » picture in the faceted state. At this last stage, the discussion is mostly qualitative. Comparison with experiment is done elsewhere.


Résumé
Le traitement de la transition rugueuse par une méthode de renormalisation est repris à la base, tant dans le cas statique que dans le cas dynamique. Les résultats antérieurs fondés sur une approximation asymptotique sont corrigés, en particulier en ce qui concerne la mobilité. Pour un interface incliné, ou en présence d'une force appliquée F, il apparaît une nouvelle échelle de longueur, qui doit être comparée à la longueur de corrélation ξ. De ce fait, la transition rugueuse est étalée, la transition progressive se situant en dessous de TR. Nous approchons cette transition par les deux bouts, par une technique de « renormalisation bloquée » du côté rugueux, dans un schéma de « marches discrètes » du côté facetté. A ce dernier stade, la discussion est surtout qualitative. La comparaison avec l'expérience sera faite ailleurs.

PACS
6150 - Crystalline state.
6835 - Solid surfaces and solid-solid interfaces: Structure and energetics.

Key words
crystal faces -- surface topography