МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В МАТЕРИАЛАХ, ОБЛУЧЕННЫХ ИОНАМИ

Потребление материалов растет с каждым днем, а это значит, что нам все чаще придется справляться с проблемами природных ресурсов и снабжения. Поэтому человечество вынуждено расширять свою ресурсную базу, находя способы более эффективно использовать существующее сырье, превращать ранее непригодные вещества в полезные материалы, а также производить совершенно новые материалы из веществ, которые доступны в изобилии. Одним из способов создания новых материалов является облучение вещества заряженными ионами. В статье рассматривается данный способ, основанный на каскадно-вероятностном методе, цель которого состоит в получении, а также последующем использовании каскадно-вероятностных функций (КВФ) с учетом потерь энергии для ионов. Проведены расчеты КВФ в зависимости от количества соударений и глубины наблюдения для различных падающих ионов и образцов. При расчете каскадно-вероятностных функций и пространственных распределений вакансионных кластеров получены закономерности поведения и нахождения реальной результирующей области в сплавах из золота и серебра. Автоматизирован подбор шага и границ для расчета. Результаты выполненных вычислений проиллюстрированы в виде графиков и таблиц.

1. Boos E.G., Kupchishin A.A., Kupchishin A.I., Shmygalev E.V., Shmygaleva T.A. (2015) Kaskadnoveroyatnostnyj metod, reshenie radiacionno-fizicheskih zadach, uravnenij Bol’cmana. Svyaz’ s cepyami Markova.Kaskadno-veroyatnostnyj metod, reshenie radiacionno-fizicheskih zadach, uravnenij Bol’cmana. Svyaz’ s cepyami Markova.Kaskadno-veroyatnostnyj metod, reshenie radiacionno-fizicheskih zadach, uravnenij Bol’cmana. Svyaz’ s cepyami Markova. Almaty: KazNPU im. Abaya, NII NHT i M KazNU im. al’-Farabi, 388 p.

2. Dubovichenko S.B., Dzhazairov-Kakhramanov A.V., Shmygaleva T.A. (2021) Reaction Rate of Radiative p 13N Capture. Russian Physics Journal, vol. 64, no 6, pp. 961–969.

3. Komarov F.F., Shmygaleva T.A., Akanbay, N., Shafii S.A., Kuatbayeva A.A. (2019) Optimization calculation algorithms on cascade and probabilistic functions and radiation defects concentration at the ionic radiation. International Journal of Mathematics and Physics, vol. 10, no 1, pp. 88–98.

4. Shmygaleva T.A., Kupchishin A.I., Kupchishin, A.A., Shafii C.A. (2019) Computer simulation of the energy spectra of PKA in materials irradiated by protons in the framework of the Cascade- Probabilistic method. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 510, no 1, (012024).

5. Komarov F.F., Konstantinov S.V., ̇Zuk J., ...Chizhov I.V., Zaikov V.A. (2022) Structure and Mechanical Properties of TiAlN Coatings under High-Temperature Ar+ Ion Irradiation. Acta Physica Polonica A, vol. 142, no 6, pp. 690–696.

6. Fan J.Y., Huang J.C. and Pan J.Y. (2019) An adaptive multi-step Levenberg-Marquardt method, Journal of Scientific Computing, vol. 78, pp. 531–548.

7. Shmygaleva T.A., Srazhdinova A.A., Shafii, S. (2021) Computer-based modeling of radiation defect parameters in materials irradiated with charged particles. Journal of Physics: Conference Series, vol. 2032, no 1, (012050).

8. Komarov F.F, Shmygaleva T.A., Kuatbayeva A.A., Srazhdinova A.A. (2020) Computer simulation of vacancy clusters concentration in titanium irradiated with ions. International Journal of Mathematics and Physics, vol. 11, no 2, pp. 20–26.

9. Wallace J. B., Bayu A L. B. and Kucheyev S. O. (2019) Radiation defect dynamics in solids studied by pulsed ion beams. Nucl. Instr. and Methods in Phys. Res. Section B: Beam Inter with Mat. and Atoms, vol. 460, pp. 125–127.

10. Velisa G., Wendler E., Wang L.L., Zhang Y. and Weber W.J. (2019) Ion mass dependence of irradiationinduced damage accumulation in KTaO3. Journal of Mat. Science, vol. 54, pp. 149–158.

11. Boss E.G. and Kupchishin A.I. (1988) Reshenie fizicheskih zadach kaskadno-veroyatnostnym metodom. Alma-Ata: Nauka.

12. Komarov F.F. and Kumahov M.A. (1980) Tablicy parametrov prostranstvennogo raspredeleniya ionnoimplantirovannyh primesej. Minsk: izd-vo BGU, im. V.I. Lenina.