Об особенностях формирования полярного распределения распыленных атомов в МД-модели распыления грани (001) Ni

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С помощью современной полной молекулярно-динамической модели распыления монокристаллов с учетом падения ионов на поверхность исследованы механизмы формирования распределения по полярному и азимутальному углам вылета атомов, распыленных с поверхности грани (001) Ni ионами Ar с энергией 200 эВ. Показано, что распыленные атомы, перефокусированные по азимутальному углу, вылетают только вблизи направлений, соответствующих направлениям на центры линз из двух атомов — ближайших к эмитируемому атому соседей в плоскости поверхности. Обнаружено, что в полярном угловом распределении распыленных атомов с энергией 2.5 ± 0.1 эВ в интервале азимутального угла 87° ± 1.5°, близкого к центру линзы, наблюдаются три максимума, сформированные атомами с различными механизмами вылета. Сделан вывод о том, что эти максимумы возникают только за счет поверхностного механизма распыления монокристалла.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Мусин

Московский государственный технологический университет “СТАНКИН”, Институт цифровых интеллектуальных систем; Вятский государственный университет, Институт математики и информационных систем

Автор, ответственный за переписку.
Email: samoilov@polly.phys.msu.ru
Россия, Москва; Киров

В. Н. Самойлов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет

Email: samoilov@polly.phys.msu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Михайленко М.С., Пестов А.Е., Зорина М.В., Чернышев А.К., Чхало Н.И., Шевчук И.Э. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 12. С. 25. https://doi.org/10.31857/S1028096023120154
  2. Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Машкова Е.С., Овчинников М.А., Суминов И.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 4. С. 10. https://doi.org/10.31857/S1028096023040027
  3. Лядов Н.М., Базаров В.В., Вахитов И.Р., Гумаров А.И., Ибрагимов Ш.З., Кузина Д.М., Файзрахманов И.А., Хайбуллин Р.И., Шустов В.А. // Физика твердого тела. 2021. Т. 63. № 10. С. 1687. https://doi.org/10.21883/FTT.2021.10.51424.117
  4. Хисамов Р.Х., Тимиряев Р.Р., Сафаров И.М., Мулюков Р.Р. // Письма о материалах. 2020. Т. 10. № 2. С. 223. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-2-223-226
  5. Борисов А.М., Машкова Е.С., Овчинников М.А., Хисамов Р.Х., Мулюков Р.Р. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 3. С. 71. https://doi.org/10.31857/S1028096022030062
  6. Sigmund P. // Phys. Rev. 1969. V. 184. № 2. P. 383. https://doi.org/10.1103/PhysRev.184.383
  7. Самойлов В.Н. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1990. Т. 54. № 7. С. 1283.
  8. Мусин А.И., Самойлов В.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2024. № 6. С. 20.
  9. Kornich G.V., Betz G. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1998. V. 143. № 4. P. 455. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(98)00410-8
  10. Kornich G.V., Betz G., Bazhin A.I. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1999. V. 153. № 1–4. P. 383. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(99)00218-9
  11. Ackland G.J., Tichy G., Vitek V., Finnis M.W. // Phil. Mag. A. 1987. V. 56. № 6. P. 735. https://doi.org/10.1080/01418618708204485
  12. Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. // Charge States and Dynamic Screening of Swift Ions in Solids. Proc. of the U.S.-Japan Seminar on Charged-Particle Penetration Phenomena, 25–29 January 1982, Honolulu, Hawaii, the U.S.A. The Oak Ridge National Laboratory Publ., Oak Ridge, Tennessee, U.S.A, 1983. P. 88.
  13. Gao F., Bacon D.J., Ackland G.J. // Phil. Mag. A. 1993. V. 67. № 2. P. 275. https://doi.org/10.1080/01418619308207158
  14. Самойлов В.Н., Мусин А.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2018. Т. 82. № 2. С. 171. https://doi.org/10.7868/S0367676518020084
  15. Самойлов В.Н., Мусин А.И., Ананьева Н.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2016. Т. 80. № 2. С. 122. https://doi.org/10.7868/S0367676516020289
  16. Eltekov V.A., Samoylov V.N., Yurasova V.E., Motaweh H.A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1986. V. 13. № 1–3. P. 443. https://doi.org/10.1016/0168-583X(86)90544-6
  17. Wehner G.K. // J. Appl. Phys. 1955. V. 26. № 8. P. 1056. https://doi.org/10.1063/1.1722136
  18. Юрасова В.Е., Плешивцев Н.В., Орфанов И.В. // ЖЭТФ. 1959. Т. 37. Вып. 4. С. 966.
  19. Rübesame D., Niedrig H. // Radiat. Eff. Def. Solids. 1996. V. 138. № 1–2. P. 49. https://doi.org/10.1080/10420159608211508
  20. Samoilov V.N., Tatur A.E., Kovaleva N.A., Kozhanov A.E. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1999. V. 153. № 1–4. P. 319. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(99)00216-5
  21. Шпиньков В.И., Самойлов В.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2009. № 3. С. 73.
  22. Voevodin Vl.V., Antonov A.S., Nikitenko D.A., Shvets P.A., Sobolev S.I., Sidorov I.Yu., Stefanov K.S., Voevodin Vad.V., Zhumatiy S.A. // Supercomputing Frontiers and Innovations. 2019. V. 6. № 2. P. 4. https://doi.org/10.14529/jsfi190201

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Характерные траектории вылета фокусированных (а) и перефокусированных (б) атомов при рассеянии на линзе из двух ближайших к эмитируемому атому атомов поверхности (вид сверху).

Скачать (48KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Угловое распределение всех распыленных атомов, полученное в МД-модели распыления грани (001) Ni ионами Ar с энергией 200 эВ при температуре мишени 0 К. Количество падающих ионов ∼106.

Скачать (124KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Угловое распределение перефокусированных распыленных атомов, полученное в МД-модели распыления грани (001) Ni ионами Ar с энергией 200 эВ при температуре мишени 0 К. Количество падающих ионов ∼106.

Скачать (122KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение по 1 — cosθ распыленных с грани (001) Ni при бомбардировке ионами Ar с энергией 200 эВ атомов, наблюдаемых в интервале азимутального угла φ = 87° ± 1.5° с энергией E = 2.5 ± 0.1 эВ. Три отдельных максимума образованы собственными по азимутальному углу атомами (максимум I) и в основном перефокусированными атомами (максимумы II, III).

Скачать (71KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025