Влияние свойств поверхности на процессы рассеяния и распыления атомных частиц

• Автор: Мосунов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Методика расчета
§1.1. Введение
§1.2. Физическая модель
§1.3 Численные методы
1.3.1 О численных методах, используемых при моделировании распыления
1.3.2 Численные методы, используемые в работе для нахождения минимума функции нескольких переменных
§1.4 Модель мишени
1.4.1 Алгоритм построения моделей мишени
1.4.2 Потенциалы взаимодействия
1.4.3 Нахождение параметров потенциала взаимодействия
1.4.4 Величина релаксации поверхности
1.4.5 Данные, являющиеся результатами численного эксперимента
Основные результаты
Глава 2. Закономерности и механизмы распыления ГЦК монокристалла
§2.1 Введение
§2.2 Зависимость коэффициента распыления от энергии бомбардирующих ионов
§2.3 Особенности спектров распыленных атомов
2.3.1 Зависимость коэффициента распыления от угла падения ионов на мишень

2.3.2 Зависимость коэффициента распыления от энергии связи
2.3.3 Энергетические спектры распыленных атомов
2.3.4 Зависимость коэффициента распыления от релаксации поверхности

§2.4 Формирование пространственных распределений распыленных частиц
§2.5 Анализ механизмов распыления
§2.6 Некоторые замечания и выводы
Глава 3. Моделирование рассеяния ионов поверхностью ГЦК кристалла
§3.1 Выбор объекта исследования (кристалл серебра)
§3.2 Модели расчета для рассеяния от поликристалла
§3.3 Энергетические распределения
§3.4 Угловые распределения
§3.5 Влияние дефектов поверхности кристалла на характер рассеяния
3.5.1 Влияние текстуры поверхности
3.5.2 Роль примесей на поверхности
3.5.3 Роль релаксации поверхностных слоев
§3.6 Выводы
Глава 4. Влияние структуры кристалла на закономерности и механизмы распыления
§4.1 Выбор объекта исследования (кристалл нитрида бора с гексагональной, ромбоэдрической и кубической решеткой)
§4.2.Влияние энергии и угла падения ионов на коэффициент распыления
4.2.1 Зависимость коэффициента распыления от энергии

падающих ионов

4.2.2 Влияние угла падения ионов на коэффициент распыления115
4.2.3. Энергетические спектры распыленных атомов
§4.3. Пространственные распределения распыленных атомов и рассеянных частиц при взаимодействии ионов с монокристаллами 1Ш
4.3.1. Графитоподобные модификации BN
4.3.2 Кубическая модификация
§4.4. Анализ механизмов распыления
4.4.1 Перенос энергии в разных модификациях нитрида бора
4.4.2 Формирование пространственных распределений
Заключительные замечания и выводы
Глава 5. Влияние шероховатости поверхности на процесс распыления монокристалла
§5.1 Выбор объекта исследования (кристалл никеля)
§5.2 Положение атомов на гранях, близких к грани (111)
5.2.1 Некоторые особенности минимизации потенциальной энергии
5.2.2 Грани с одноатомными ступенями
5.2.3 Смещения атомов вблизи двухатомных ступеней
§5.3 Оценка изменения коэффициента распыления вицинальной грани
Выводы
Глава 6. Влияние фазовых переходов на процесс распыления монокристалла
§6.1 Получение приближенных выражений для свободной энергии кристалла

системе с=2.16-10 {АСЕ}.
Для данных физического (натурного) эксперимента будем употреблять термин “экспериментальные данные”, а для данных, полученных в численном эксперименте - термин “расчетные данные”. Отрицательные индексы Миллера в кристаллографических обозначениях будем писать с минусом перед соответствующей цифрой, а не надчерком. Остальная терминология и сокращения, отличные от стандартных, будут вводиться по ходу изложения материала. Нумерация формул и рисунков в каждой главе независима от остальных.
Мы используем термины “ион” и “атом” для падающих на
монокристалл частиц и атомов мишени, соответственно, вне зависимости от зарядового состояния рассматриваемых атомных частиц. Зарядовое
состояние косвенно учитывается через потенциал взаимодействия, но прямо нигде не присутствует.
Под низкими энергиями падающих ионов мы будем понимать энергии порядка 1 КэВ и менее, под средними - порядка десятков КэВ.
Далее мы рассмотрим методическую часть численных экспериментов, приведенных в работе. К этим вопросам относятся:
- построение физической модели явления и создание на ее основе математической модели, пригодной для постановки численного эксперимента;
- описание взаимодействия атом-атом (взаимодействие падающего иона с атомами мишени в данной работе всегда описывается чисто
отталкивательным потенциалом Борна-Майера);
- используемые в работе численные методы;
- проверка используемой методики на совместимость с экспериментальными данными, то есть проведение ряда расчетов и доказательство пригодности созданной методики численного эксперимента;