ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ БЕТІ ӨЗАРА ӘРЕКЕТТЕСУІ КОМПЬЮТЕРЛІК МОДЕЛЬДЕУ

Компьютерлік модельдеудің әртүрлі әдістерін қолдану арқылы (соқтығысудың жақындауы, молекулалық динамика, енгізілген атом моделінің потенциалы, энергияны минимизациялау әдісі) кейбір процестердің ерекшеліктері (иондардың шашырауы, шашырау, канализация жағдайында имплантация, сонымен қатар нанокластердің тұнбасы және жұқа қабықтың өсуі) зерттеледі, бөлшектердің қатты бетімен әсерлесуімен бірге жүреді. Si (001), SiC (001), Cu3Au (001), Ni (100) және Cu (100) жалғыз кристалдарының беттерін сырғып иондармен бомбалау кезінде шашырау және шашырау процестері және 0,5-5 кэВ энергиясы бар Ar + және Ne + иондары арқылы оларды диагностикалау үшін қолдану және беткі модификациялар жұп соқтығысуды жақындату кезінде компьютерлік модельдеу арқылы анықталды. Қалыпты және жылжымалы беткейдегі ион имплантациясы жұп соқтығысу жақындауында зерттелді. Имплантация кезінде жіберілетін иондардың таралу профильдері кристалдық тордың түріне, иондардың түріне және олардың энергиясына байланысты қарастырылды. Төмен энергиялы иондардың жұқа бір кристалды металл пленкалар арқылы таралуын, пленканың артқы бетіне адсорбцияланған жеңіл атомдардың түрін және адсорбциялық учаскелерін байқауға болатындығы көрсетілген. Сәуленің параксиалды бөлігі үшін энергияның жоғалуына негізгі емес үлес қосатындығы білінді. Жұқа кристалдар мен тереңдіктің таралу профильдерінен өтетін иондардың энергия жоғалуы каналдың еніне және соқтығысатын бөлшектердің массалық қатынасына байланысты екендігі көрінді. AgnCom нанокластерлерінің Ag (100) бетіне түсуі және жұқа қабықтың өсуі классикалық молекулалық динамика әдісімен атомдық масштабта зерттелді. Орнатылған атом моделінің ықтимал моделі AgnCom нанокластерлерінің Ag (100) бетіне тұндыру энергиясында (0,25 эВ - 1,5 эВ/ атом) орналасуын зерттеу үшін сәтті қолданыла алатындығы көрсетілді. Классикалық молекулалық динамика аясында C60 фуллеренінің ақауы жоқ графеннің беткі және жиегіндегі адсорбциясы компьютерлік модельдеу арқылы зерттелді. Бір ақауы бар фуллереннің компьютерлік моделі екінші буынды Бреннер потенциалын пайдалана отырып, энергияны азайту жолымен жасалған. Фуллерендегі әрбір көміртек атомының байланыстырушы энергиясы анықталады. Фуллерен графен креслоларының шетіне жақсы адсорбцияланатыны және оның «бұрыштық» атомдарында нашар екендігіне көз жеткіздік.

1. Van Hove M.A. Surf. Sci., 603, 1301-1305 (2009).

2. Begemann, S. H. A. and Boers, A. L. Surf. Sci., 30, 134 (1972).

3. Parilis, E. S., Turaev, N.Yu. and Umarov, F. F. Radiat. Eff., 24, 207 (1975).

4. Mashkova, E. S. and Molchanov,V. A. Medium Energy Ion Reflection from Solids. North- Holland Publ., Amsterdam (1985).

5. Parilis, E. S., Kishinevsky, L. M., Turaev, N. Yu., Baklitzky, B. E., Umarov, F. F., Verleger, V. Kh., Niznaya, S. and Bitensky, I. S. Atomic Collisions on Solid Surfaces. North-Holland Publ., Amsterdam (1993).

6. Smith, D. P. Surf. Sci., 25, 171 (1971).

7. Labanda J. G. C., Barnett S. A.: Sep 1997, J. Electronic Mater.

8. Dzhurakhalov A. A.: 2004, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res., B216, 202.

9. Umarov F. F., Dzhurakhalov A. A., Teshabaeva N. A.: 1998, Appl. Surf. Sci., 125, 226.

10. Morgan D.V. (Ed.) (1973). In: Channeling Theory. Observation and Applications. Wiley, London.

11. Ziegler J.F., Biersack J.P., and Littmark U. (1983). Stopping and Ranges of Ions in Matters. Pergamon, NewYork.

12. Kumakhov M.A., and Komarov F.F. (1981). Energy loss and Ion Ranges in Solids, Gordon and Breach, NewYork.

13. Stepina N.P. and Kachurin G.A. (1983). Sov. Phys. Semiconductors, 17, 449.

14. Vavilov V.S. (1985). Usp. Fiz. Nauk (1985), 145, 9.

15. Umarov F.F., Rasulov A.M. and Khaidarov A. Kh. Rad.Eff. and Defects in Solids, (2003), Vol.158, p.481.

16. P. Melinon, V. Paillard, V. Dupuis, A. Perez, P. Jensen, A. Hoareau, J.P. Perez, J. Tuaillon, M. Broyer, J.L.Vialle, M.Pellarin, B.Baguenard, J. Lerme; Int. J. Mod. Phys. B139 (1995) 339.

17. M. Hou, Nucl. Instr. and Methods B135 (1998) 501.

18. Dzhurakhalov A.A., Peeters F.M. 2011. Structure and energetics of hydrogen chemisorbed on a single graphene layer to produce graphane //Carbon 49, P. 3258-3266.

19. Grizzi, O., Bu, H. and Rabalais, J.W. (1990). Phys. Rev. B, 41, 4789.

20. Shulga, V. I. (1980). Radiat. Eff., 51, 1.

21. Dzhurakhalov A.A., Umarov, F.F. Nucl. Instr. and Meth. B 161-163 (2000), p.377.

22. Robinson, M. T. and Torrens, I. M. (1974). Phys. Rev., B9, 5008.

23. W.C. Swope, H.C. Andersen, P.H. Berens, K.R. Wilson, J.Chem.Phys., 76 (1982) 637.

24. F. Cleri, V. Rosato, Phys.Rev., B48, 1 (1993) 22.

25. G.J. Ackland, V. Vitek, Phys.Rev., 41, 15 (1990) 10324.

26. S.M. Foiles, M.I. Baskes, M.S. Daw, Phys.Rev., B33, 12 (1986) 7983.

27. R.A. Johnson, Phys. Rev., B41, 14, (1990) 9717.

28. R.A. Johnson, Phys. Rev., B39, 17, (1990) 12554.

29. AIPH

30. Rothery & Reynolds (1939)

31. Laref S., AsaduzzamanA.M., Beck W., Deymier P.A., Runge K., Adamowicz L., Muralidharan K., Chemical Physics Letters, 582, (2013), 115–118.

32. Q. Hou, M. Hou, L. Bardotti, B. Prevel, P. Melinon, A. Perez, Phys. Rev. B62 (2000) 2825.

33. Brenner D.W., ShenderovaO.A., Harrison J.A., Stuart S.J., NiB., Sinnot S.B., J. Phys: Condens. Matter.14, (2002), 783–802.

34. Sanchez J.M., Moran-Lopez J.L. Surf.Sci. Lett. Vol.157 (1985), p.297.

35. Lipovsky R. Phys. Rev. Lett.Vol.49 (1982), p.1575.

36. Houssian L., Bertrand P. Nucl. Instr. and Meth. B 118 (1996), p.467.

37. Houssian L., Bertrand P. Nucl. Instr. and Meth. B 115 (1996), p.161.

38. Dzhurakhalov A.A., Umarov, F.F. Nucl. Instr. and Meth. B 161-163 (2000), p.377.

39. Stensgaard I. Nucl.Instrum. and Meth. B 15, (1986), p.300.

40. Dzhurakhalov A.A., Parilis E.S., Rasulov A.M., Umarov F.F. Poverkhnost, Vol.6, (1990), p.148 (in Russian).

41. Umarov F.F., Rasulov A.M. Applied Surf. Sci., Vol.135 (1998), p.269.

42. Demuth J.E., Jepsen D.W., Marcus P.M. Phys. Rev. Lett., Vol.31 (1973), p.540.

43. Ulbricht H., Moos G., Hertel T., Phys. Rev. Lett. 90(9): (2003), 095501.