研究自组织生长中形貌的形成机制与选择规律,探索生长界面的形态与结构的控制方法对于有序结构的自组织生长具有重要意义。本文在超薄液层电化学沉积系统前期研究的基础上,对金属铜的电化学沉积界面的稳定性。沉积形态的形成和演变规律进行了深入研究。澄清了超薄电解质液层中若干有序结构的生长机制,为图案化生长提供了新的思路。研究内容包括以下几个方面:　　 1.利用电化学沉积的方法制备出了带有不同尺度表面结构的金属薄膜,首次观察到沿着生长界面在薄膜平面内的失稳,并通过改变生长参数,调控金属薄膜表面结构的尺度;在平界面生长稳定性理论的框架内,给出了表面结构的尺度和危险波长的对应关系。　　 2.在超薄液层电化学沉积系统中,发明了一种平面内自模板沉积金属珠纳米链阵列的方法。宏观上,沉积物呈现等间距的束状结构;微观上,束状长直纳米链由金属珠串成。系列实验观测表明,这种束状结构的形成受助于冰的局域融化,束状结构的空间间隔和冰融化过程中危险波长存在对应关系.金属珠的尺寸和间隔由超薄电化学沉积系统中自发的电势/电流振荡控制。　　 3.为了研究电化学沉积过程中的分叉机制,我们选取超薄液层中的铜锌置换自组织生长系统,排除了宏观电场和重力对流场的干扰,构建了理想的二维扩散限制系统,澄清了相邻枝尖端的溶质竞争过程对侧枝生长的抑制作用。　　 4.为了研究超薄液层中电化学振荡的枝间耦合机制,我们在系统中设置了两对分立电极,同时进行电化学沉积。实验表明,当相邻阴极上的沉积物枝杈靠得足够近,间距达到沉积物枝间的平均间距时,同步现象就发生了;而沉积物枝杈的平均间距正好与扩散边界层的厚度相当。鉴此我们判断此电化学振荡的全局耦合是扩散控制的。　　 5.对超薄液层电化学沉积得到的周期微纳结构金属线阵列进行了酸蚀,首次利用电化学沉积的方法制备出了有序金属点阵,进而提出了基于普通金属点阵,通过置换反应制备贵金属有序点阵的可能性。