Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 11 » Статья стр. 1787
<<<>>>
Расчет коэффициента распыления твердотельных мишеней при бомбардировке легкими атомами
Зиновьев А.Н.1, Бабенко П.Ю.1, Михайлов В.С.1, Смаев А.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: zinoviev@inprof.ioffe.ru, babenko@npd.ioffe.ru, chiro@bk.ru, rex.smaev@mail.ru
Поступила в редакцию: 24 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 11 сентября 2024 г.
Принята к печати: 13 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 29 октября 2024 г.
PDF версия
Предложена методика расчета коэффициента распыления мишеней при бомбардировке легкими атомами. Показано, что учет энергетического спектра отраженных частиц позволяет адекватно описать поведение коэффициента распыления вблизи порога. При больших энергиях коэффициент отражения частиц сильно уменьшается и добавляется каскадный механизм распыления, предложенный Зигмундом. Учет вклада обоих механизмов позволил достичь количественного описания зависимости коэффициента распыления в широком диапазоне энергий налетающих частиц. Ключевые слова: пороги распыления, коэффициент распыления, ионная бомбардировка, токамак ИТЭР.
  1. Р. Бериш. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Выпуск I. Физическое распыление одноэлементных твердых тел (Мир, М., 1984) [R. Behrisch. Sputtering by Particle Bombardment I. Physical Sputtering of Single-Element Solids (Springer, Berlin, 1981), DOI: 10.1007/3-540-10521-2]
  2. Р. Бериш. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Выпуск II. Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности (Мир, М., 1986) [R. Behrisch. Sputtering by Particle Bombardment II. Sputtering of Alloys and Compounds, Electron and Neutron Sputtering, Surface Topography (Springer, Berlin, 1983), DOI: 10.1007/3-540-12593-0]
  3. Р. Бериш. Распыление под действием бомбардировки частицами. Выпуск III. Характеристики распыленных частиц, применения в технике (Мир, М., 1998) [R. Behrisch. Sputtering by Particle Bombardment III. Characteristics of Sputtered Particles, Technical Applications (Springer, Berlin, 1991), DOI: 10.1007/3-540-53428-8]
  4. R. Behrisch, W. Eckstein. Sputtering by Particle Bombardment (Springer, Berlin, 2007), DOI: 10.1007/978-3-540-44502-9
  5. Н.В. Плешивцев, А.И. Бажин. Физика воздействия ионных пучков на материалы (Вузовская книга, М., 1998)
  6. Е.С. Машкова. Современные тенденции в исследовании распыления твердых тел. В кн.: Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел: Сб. статей 1986-1987 гг.: Пер. с англ. Е.С. Машкова (Мир, М., 1989)
  7. E.S. Mashkova, V.A. Molchanov. Rad. Eff., 108, 307 (1989). DOI: 10.1080/10420158908230319
  8. P. Sigmund. Phys. Rev., 184, 383 (1969). DOI: 10.1103/PhysRev.184.383
  9. Д. Фальконе. УФН, 162, 71 (1992). DOI: 10.3367/UFNr.0162.199201c.0071 [G. Falcone. La Rivista del Nuovo Cimento, 13, 1 (1990). DOI: 10.1007/bf02742981]
  10. R. Behrisch, G. Maderlechner, B.M.U. Schemer, M.T. Robinson. Appl. Phys., 18, 391 (1979). DOI: 10.1007/BF00899693
  11. J.P. Biersack, W. Eckstein. Appl. Phys. A., 34, 73 (1984). DOI: 10.1007/bf00614759
  12. A.P. Mika, P. Rousseau, A. Domaracka, B.A. Huber. Phys. Rev. B, 100 (7), 075439 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevB.100.075439
  13. K. Schlueter, K. Nordlund, G. Hobler, M. Balden, F. Granberg, O. Flinck, T.F. da Silva, R. Neu. Phys. Rev. Lett., 125, 225502 (2020) DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.225502
  14. A. Tolstogouzov, P. Mazarov, A.E. Ieshkin, S.F. Belykh, N.G. Korobeishchikov, V.O. Pelenovich, D.J. Fu. Vacuum, 188, 110188 (2021). DOI: 10.1016/j.vacuum.2021.110188
  15. F. Duensing, F. Hechenberger, L. Ballauf, A.M. Reider, A. Menzel, F. Zappa, T. Dittmar, D.K. Bohme, P. Scheier. Nucl. Mater. Energy, 30, 101110 (2022). DOI: 10.1016/j.nme.2021.101110
  16. A. Lopez-Cazalilla, F. Granberg, K. Nordlund, C. Cupak, M. Fellinger, F. Aumayr, W. Hauptstra, P.S. Szabo, A. Mutzke, R. Gonzalez-Arrabal. Phys. Rev. Materials, 6, 075402 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.6.075402
  17. P. Phadke, A.A. Zameshin, J.M. Sturm, R. van de Kruijs, F. Bijkerk. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 520, 29 (2022). DOI: 10.1016/j.nimb.2022.03.016
  18. N.N. Andrianova, A.M. Borisov, E.S. Mashkova, A.A. Shemukhin, V.I. Shulga, Yu.S. Virgiliev. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B., 354, 146 (2015). DOI: 10.1016/j.nimb.2014.11.071
  19. Н.Н. Андрианова, А.М. Борисов, Е.С. Машкова, В.И. Шульга. Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед., 4, 51 (2016). DOI: 10.7868/S0207352816040041 [N.N. Andrianova, A.M. Borisov, E.S. Mashkova, V.I. Shulga. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 10, 412 (2016). DOI: 10.1134/S1027451016020233]
  20. В.И. Шульга. Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед., 12, 83 (2020). DOI: 10.31857/S1028096020120262 [V.I. Shulga. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 14, 1346 (2016). DOI: 10.1134/S1027451020060440]
  21. Н.Н. Андрианова, А.М. Борисов, М.А. Овчинников, Р.Х. Хисамов, Р.Р. Мулюков. Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед., 3, 57 (2024). DOI: 10.31857/S1028096024030092 [N.N. Andrianova, A.M. Borisov, M.A. Ovchinnikov, R.Kh. Khisamov, R.R. Mulyukov. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 18, 305 (2024). DOI: 10.1134/S1027451024020046]
  22. Д.Г. Булгадарян, Д.Н. Синельников, Н.Е. Ефимов, В.А. Курнаев. Изв. РАН. Сер. физ., 84, 903 (2020). DOI: 10.31857/S036767652006006X [D.G. Bulgadaryan, D.N. Sinel'nikov, N.E. Efimov, V.A. Kurnaev. Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys., 84, 742 (2020). DOI: 10.3103/S1062873820060064]
  23. V.A. Kurnaev, D.K. Kogut, N.N. Trifonov. J. Nucl. Mater., 415, S1119 (2011). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2010.09.035
  24. В.С. Михайлов, П.Ю. Бабенко, А.П. Шергин, А.Н. Зиновьев. Физика плазмы, 50, 15 (2024). DOI: 10.31857/S0367292124010022 [V.S. Mikhailov, P.Yu. Babenko, A.P. Shergin, A.N. Zinoviev. Plasma Phys. Reports, 50, 23 (2024). DOI: 10.1134/S1063780X23601682]
  25. В. Экштайн. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела (Мир, М., 1995) [W. Eckstein. Computer Simulation of Ion-Solid Interactions (Springer-Verlag, Berlin, 1991), DOI: 10.1007/978-3-642-73513-4]
  26. П.Ю. Бабенко, В.С. Михайлов, А.П. Шергин, А.Н. Зиновьев. ЖТФ, 93 (5), 709 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.05.55467.12-23 [P.Yu. Babenko, V.S. Mikhailov, A.P. Shergin, A.N. Zinoviev. Tech. Phys., 68 (5), 662 (2023). DOI: 10.21883/TP.2023.05.56074.12-23]
  27. В.С. Михайлов, П.Ю. Бабенко, А.П. Шергин, А.Н. Зиновьев. ЖЭТФ, 164, 478 (2023). DOI: 10.31857/S004445102309016X [V.S. Mikhailov, P.Yu. Babenko, A.P. Shergin, A.N. Zinoviev. JETP, 137, 413 (2023). DOI: 10.1134/S106377612309011X]
  28. В.С. Михайлов, П.Ю. Бабенко, Д.С. Тенсин, А.Н. Зиновьев. Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед., 2, 95 (2023). DOI: 10.31857/S1028096023020061 [V.S. Mikhailov, P.Yu. Babenko, D.S. Tensin, A.N. Zinoviev. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 17, 258 (2023). DOI: 10.1134/S1027451023010330]
  29. C. Kittel. Introduction to Solid State Physics. 8th edition (Wiley, NY., 2005)
  30. П.Ю. Бабенко, В.С. Михайлов, А.Н. Зиновьев. Письма в ЖТФ, 50, 3 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.12.58055.19851
  31. D.S. Meluzova, P.Yu. Babenko, A.P. Shergin, K. Nordlund, A.N. Zinoviev. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 460, 4 (2019). DOI: 10.1016/j.nimb.2019.03.037
  32. A.N. Zinoviev, P.Yu. Babenko, K. Nordlund. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 508, 10 (2021). DOI: 10.1016/j.nimb.2021.10.001
  33. В.С. Михайлов, П.Ю. Бабенко, А.П. Шергин, А.Н. Зиновьев. ЖТФ, 93 (11), 1533 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.11.56484.192-23
  34. J.F. Ziegler, J.P. Biersack. SRIM. http://www.srim.org.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme