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dc.contributor.author
Diez, Javier Alberto
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dc.contributor.author
Gonzalez, Alejandro Guillermo
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dc.contributor.author
Fernández, Roberto
dc.date.available
2018-09-04T16:00:16Z
dc.date.issued
2016-01
dc.identifier.citation
Diez, Javier Alberto; Gonzalez, Alejandro Guillermo; Fernández, Roberto; Metallic-thin-film instability with spatially correlated thermal noise; American Physical Society; Physical Review E; 93; 1; 1-2016; 1-12; 013120
dc.identifier.issn
2470-0053
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/58234
dc.description.abstract
We study the effects of stochastic thermal fluctuations on the instability of the free surface of a flat liquid metallic film on a solid substrate. These fluctuations are represented by a stochastic noise term added to the deterministic equation for the film thickness within the long-wave approximation. Unlike the case of polymeric films, we find that this noise, while remaining white in time, must be colored in space, at least in some regimes. The corresponding noise term is characterized by a nonzero correlation length, c, which, combined with the size of the system, leads to a dimensionless parameter β that accounts for the relative importance of the spatial correlation (β∼ c-1). We perform the linear stability analysis (LSA) of the film both with and without the noise term and find that for c larger than some critical value (depending on the system size), the wavelength of the peak of the spectrum is larger than that corresponding to the deterministic case, while for smaller c this peak corresponds to smaller wavelength than the latter. Interestingly, whatever the value of c, the peak always approaches the deterministic one for larger times. We compare LSA results with the numerical simulations of the complete nonlinear problem and find a good agreement in the power spectra for early times at different values of β. For late times, we find that the stochastic LSA predicts well the position of the dominant wavelength, showing that nonlinear interactions do not modify the trends of the early linear stages. Finally, we fit the theoretical spectra to experimental data from a nanometric laser-melted copper film and find that at later times, the adjustment requires smaller values of β (larger space correlations).
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Physical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
Metallic Thin Films
dc.subject
Surface Instability
dc.subject
Thermal Noise
dc.subject
Stochasticity
dc.subject.classification
Otras Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Metallic-thin-film instability with spatially correlated thermal noise
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2018-09-03T20:00:58Z
dc.journal.volume
93
dc.journal.number
1
dc.journal.pagination
1-12; 013120
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.journal.ciudad
Nueva York
dc.description.fil
Fil: Diez, Javier Alberto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina
dc.description.fil
Fil: Gonzalez, Alejandro Guillermo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
dc.description.fil
Fil: Fernández, Roberto. Utrecht University; Países Bajos
dc.journal.title
Physical Review E
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.93.013120
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.93.013120
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