4-1 基底的模擬與吸附原子站位的分析
當單顆原子在某完整切面上進行擴散移動時，通常會站在該切面 的下一層結構的原子位置上，通過將吸附原子的站位都給記錄下來，
然後參考站位畫出基底切面的網格，這種方法稱為網格法。
之後就能利用網格來簡單地判斷原子在加熱後的移動距離、站位 與移動方式，並觀察出排列或移動上是否有特定的趨向，也能用來判 斷多原子吸附時與基底的位置關係，有效地瞭解吸附原子的排列方式，
在研究結構方面上相當實用。
為了判別基底的排列，除了直接看基底的原子排列與記錄站位之 外，還能由其他切面來協助判斷基底的排列方向。由於 FIM 的針尖 狀樣品所呈現的切面具有連續性，從其他切面位於觀察面的哪個方向 就能判讀機底排列方向，即使沒有進行單原子擴散實驗也能大致知道 原子的站位關係。
以下用鎢(110)切面作判讀方向的範例：圖 4-1-1 為鎢(110)切面的 模擬圖，[1,-1,-1]和[1,-1,1]為單位向量方向，網格應以其為基準繪畫。
不過，這兩個方向往外都沒有明顯的切面，不適合用來判讀，因此，
我改用其他較為顯眼的切面來判斷，由[1,-1,0]方向往外會有明顯切面
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(01
_
0)，其與[1,-1,-1]和[1,-1,1]分別夾 35.26 度角，由此便能知悉基底的 走向；若 FIM 影像中沒有(01_0)可供參考，則可改由[0,0,-1]方向往外 會有明顯切面(1_1
_
1)來判斷，此方向與[1,-1,0]正好垂直。結果範例如圖 4-1-2，利用(110)和(01
_
0)間的通道面來畫出[1,-1,0]方向的線，並由前 述方法來得到(110)面排列方向。使用右上角的(1_1
_
1)亦可得到相同結 果。
圖 4-1-1 (a)W(110)的排列與指向辨別，借助電腦軟體 CaRIne Crystallography 3.1 可以畫出；(b)W(110)基底方向的 FIM 圖範例，紅線為[1,-1,0]，藍線為單位向量 方向[1,-1,-1]和[1,-1,1]。
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4-2 吸附原子的擴散機制[29]
原子的擴散機制是由高密度流向低密度的方向，此特性可以用 Fick’s law[28]來敘述：
原子通量 J = -D▽c + c<v>F
其中 D 是擴散係數(diffusion coefficient) ，其與吸附原子的數目有關；
c 是吸附原子的密度；c<v>F是吸附原子在外力作用下的平均速度。
在原子可逐顆觀察的情況下，擴散係數 D 可以定義為：
2mτD = <|r(τ)-r(0)|2>……(1)
其中 m 為擴散運動的維度，若是在平面上移動時 m = 2，而 τ 為每一 次的加熱時間，本擴散實驗皆選擇τ= 5(s)。
將 r(0)設為原點，(1)式變更為 Einstein random walk 關係：
D = <r2>
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因為特殊站位可能相當稀少，很容易就跳到一般的站位，不太可 能按照正常的擴散實驗來得到結果。為了簡單地計算這些特殊站位的 擴散活化能，我們通過下列的推導得到關係式，從而可以估計其擴散 活化能。
從 4-2 節的(4)式得到 N = f0exp(−Ed
kT)，當加熱到有相當高機率在 一次加熱時間中原子恰好跳動一次左右的溫度，分別測量一般站位與 特殊站位所需的溫度，由於 N 大致接近，因此Ed
kT的值也應相近，就能 從這裡得到特殊站位的擴散活化能之估計值。
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