Влияние размера кристаллита на коэффициенты распыления вольфрама изотопами водорода и аргоном
Смаев А.В.1, Михайлов В.С.1, Бабенко П.Ю.1, Зиновьев А.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: zinoviev@inprof.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 4 июня 2024 г.
В окончательной редакции: 13 августа 2024 г.
Принята к печати: 12 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 17 января 2025 г.
С помощью разработанного нами кода впервые получены коэффициенты распыления Y вольфрамовой мишени изотопами водорода и аргоном в диапазоне энергий бомбардирующих частиц 0.01-100 keV в зависимости от размера кристаллита и типа поверхностного потенциального барьера. Моделирование предсказывает, что при энергиях свыше 100 eV с ростом размера кристаллита наблюдается существенный рост коэффициента распыления, при этом основное изменение происходит при увеличении размера кристаллита от одной до двух постоянных решетки. Продемонстрировано сильное влияние выбора типа поверхностного барьера на результаты расчетов коэффициентов распыления. Полученные результаты необходимы для анализа поступления примеси вольфрама в горячую зону плазмы токамака. Ключевые слова: коэффициенты распыления, потенциал межатомного взаимодействия, изотопы водорода, аргон, вольфрам, размер кристаллита.
- J. Linke, J. Du, T. Loewenhoff, G. Pintsuk, B. Spilker, I. Steudel, M. Wirtz, Matter Rad. Extrem., 4 (5), 056201 (2019). DOI: 10.1063/1.5090100
- O. El-Atwani, S. Gonderman, M. Efe, G. De Temmerman, T. Morgan, K. Bystrov, D. Klenosky, T. Qiu, J.P. Allain, Nucl. Fusion, 54 (8), 083013 (2014). DOI: 10.1088/0029-5515/54/8/083013
- S. Yamoto, X. Bonnin, Y. Homma, H. Inoue, K. Hoshino, A. Hatayama, R.A. Pitts, Nucl. Fusion, 57 (11), 116051 (2017). DOI: 10.1088/1741-4326/aa7fa6
- R.D. Smirnov, S.I. Krasheninnikov, A.Yu. Pigarov, T.D. Rognlien, Phys. Plasmas, 22 (1), 012506 (2015). DOI: 10.1063/1.4905704
- F. Ding, G.-N. Luo, X. Chen, H. Xie, R. Ding, C. Sang, H. Mao, Z. Hu, J. Wu, Z. Sun, L. Wang, Y. Sun, J. Hu and the EAST Team, Tungsten, 1 (2), 122 (2019). DOI: 10.1007/s42864-021-00115-4
- R.A. Pitts, X. Bonnin, F. Escourbiac, H. Frerichs, J.P. Gunn, T. Hirai, A.S. Kukushkin, E. Kaveeva, M.A. Miller, D. Moulton, V. Rozhansky, I. Senichenkov, E. Sytova, O. Schmitz, P.C. Stangeby, G. De Temmerman, I. Veselova, S. Wiesen, Nucl. Mater. Energy, 20, 100696 (2019). DOI: 10.1016/j.nme.2019.100696
- B. Gao, R. Ding, H. Xie, L. Zeng, L. Zhang, B. Wang, C. Li, D. Zhu, R. Yan, J. Chen, Fusion Eng. Des., 156 , 111616 (2020). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2020.111616
- J. Guterl, I. Bykov, R. Ding, P. Snyder, Nucl. Mater. Energy, 27, 100948 (2021). DOI: 10.1016/j.nme.2021.100948
- R.V. Jensen, D.E. Post, W.H. Grasberger, C.B. Tarter, W.A. Lokke, Nucl. Fusion, 17 (6), 1187 (1977). DOI: 10.1088/0029-5515/17/6/007
- J. Jussila, F. Granberg, K. Nordlund, Nucl. Mater. Energy, 17, 113 (2018). DOI: 10.1016/j.nme.2018.08.002
- K. Schlueter, K. Nordlund, G. Hobler, M. Balden, F. Granberg, O. Flinck, T.F. da Silva, R. Neu, Phys. Rev. Lett., 125 (22), 225502 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.225502
- A. Lopez-Cazalilla, J. Jussila, K. Nordlund, F. Granberg, Comput. Mater. Sci., 216, 111876 (2023). DOI: 10.1016/j.commatsci.2022.111876
- A. Lopez-Cazalilla, F. Granberg, K. Nordlund, C. Cupak, M. Fellinger, F. Aumayr, P.S. Szabo, A. Mutzke, R. Gonzalez-Arrabal, Phys. Rev. Mater., 6 (7), 075402 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.6.075402
- В.С. Михайлов, П.Ю. Бабенко, А.П. Шергин, А.Н. Зиновьев, ЖЭТФ, 164 (3), 478 (2023). DOI: 10.31857/S004445102309016X [V.S. Mikhailov, P.Yu. Babenko, A.P. Shergin, A.N. Zinoviev, JETP, 137 (3), 413 (2023). DOI: 10.1134/S106377612309011X]
- A.N. Zinoviev, K. Nordlund, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, 406, 511 (2017). DOI: 10.1016/j.nimb.2017.03.047
- А.Н. Зиновьев, П.Ю. Бабенко, Письма в ЖЭТФ, 115 (9), 603 (2022). DOI: 10.31857/S1234567822090105 [A.N. Zinoviev, P.Yu. Babenko, JETP Lett., 115 (9), 560 (2022). DOI: 10.1134/S0021364022100526]
- V.S. Mikhailov, P.Yu. Babenko, A.P. Shergin, A.N. Zinoviev, Plasma Phys. Rep., 50 (1), 23 (2024). DOI: 10.1134/S1063780X23601682
- R. Behrisch, W. Eckstein, Sputtering by particle bombardment (Springer, Berlin, 2007). DOI: 10.1007/978-3-540-44502-9
- R.E.H. Clark, Atomic and plasma-material interaction data for fusion (IAEA, Vienna, 2001), vol. 7, part B.
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.