Отражение легких ионов от поверхности тел: аналитическая модель и компьютерное моделирование

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получено аналитическое решение уравнения для распределения плотности потока отраженных легких ионов по длине пробега и по потерям энергии в мишени. Оно основано на решении граничных задач для уравнения переноса методом инвариантного погружения в малоугловом приближении. В случае отражения протонов от медной и вольфрамовой мишеней проведено сравнение аналитических результатов с данными компьютерного моделирования, выполненного с использованием программы OKSANA, а также с экспериментальными данными. Отмечена возможность верификации тормозной способности материала мишени на основе созданной методики.

Об авторах

В. П. Афанасьев

Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.af@mail.ru
Россия, 111250, Москва

Л. Г. Лобанова

Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: lida.lobanova.2017@mail.ru
Россия, 111250, Москва

В. И. Шульга

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Автор, ответственный за переписку.
Email: vish008@yandex.ru
Россия, 119991, Москва

Список литературы

  1. Машкова Е.С., Молчанов В.А. Рассеяние ионов средних энергий поверхностями твердых тел. М.: Атомиздат, 1980. 256 с.
  2. Курнаев В.А., Машкова Е.С., Молчанов В.А. Отражение легких ионов от поверхности твердого тела. М.: Энергоатомиздат, 1985. 192 с.
  3. Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium Energy Ion Reflection from Solids. Amsterdam: North-Holland, 1985. 444 p.
  4. Рязанов М.И., Тилинин И.С. Исследование поверхности по обратному рассеянию частиц. М.: Энергоатомиздат, 1985. 150 с.
  5. Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids. N.Y.: Pergamon, 1985. 321 p.
  6. Экштайн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела. М.: Мир, 1995. 319 с.
  7. Булгадарян Д.Г. Рассеяние протонов кэвных энергий как инструмент анализа тонких слоев на поверхности материалов: Дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.04.08. Москва: МИФИ, 2020. 116 с.
  8. Tougaard S., Kraaer J. // Phys. Rev. B. 1991. V. 43. № 2. P. 1651. https://doi.org./10.1103/PhysRevB.43.1651
  9. Afanas’ev V.P., Lubenchenko A.V., Gubkin M.K. // Eur. Phys. J. B. 2004. V. 37. № 1. P. 117. https://doi.org/10.1140/epjb/e2004-0036-x
  10. Werner W.S.M. // Surf. Sci. 2005. V. 588. № 1–3. P. 26. https://doi.org./10.1016/j.susc.2005.05.023
  11. Werner W.S.M. // Surf. Sci. 2007. V. 601. № 10. P. 2125. https://doi.org/10.1016/j.susc.2007.03.001
  12. Oswald R., Kasper E., Gaukler K.H. // J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 1993. V. 61. № 3–4. P. 251. https://doi.org/10.1016/0368-2048(93)80019-i
  13. Salvat-Pujol F., Werner W.S.M. // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. № 19. P. 195416. https://doi.org./10.1103/PhysRevB. 83.195416
  14. Bronshtein I.M., Pronin V.P. // Sov. Phys. Solid State. 1975. V. 17. № 8. P. 2502.
  15. Pronin V.P. Elastic and Inelastic Interaction of Medium Energy Electrons with Surface of Solids. Thesis for the Degree of Doctor of Science. Saint-Petersburg: Herzen State Pedagogical University, 2014.
  16. Powell C.J., Jablonski A. // J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 2010. V. 178–179. № 3–4. P. 331. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2009.05.004
  17. Афанасьев В.П. // Элементарные процессы и кинетика высокотемпературной неравновесной плазмы. М.: Изд-во МЭИ, 1988. С. 82.
  18. Afanas’ev V.P., Naujoks D. // Phys. Stat. Sol. 1991. V. 164. № 1. P. 133. https://doi.org/10.1002/pssb.2221640113
  19. Afanas’ev V.P., Efremenko D.S., Kaplya P.S. // J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 2016. V. 210. P. 16. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2016.04.006
  20. Salvat-Pujol F., Jablonski A., Powell C.J. // Comput. Phys. Commun. 2005. V. 165. № 2. P. 157. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2004.09.006
  21. Werner W.S.M. // Surf. Interface Anal. 2005. V. 37. № 11. P. 846. https://doi.org/10.1002/sia.2103
  22. Afanas’ev V.P., Kaplya P.S. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2015. V. 9. № 4. P. 715. https://doi.org/10.1134/s1027451015020238
  23. Afanas’ev V.P., Naujoks D. // Z. Phys. B. 1991. V. 84. № 3. P. 397. https://doi.org./10.1007/bf01314014
  24. Zemek J., Jiricek P., Werner W.S.M., Lesiak B., Jablonski A. // Surf. Interface Anal. 2006. V. 38. № 4. P. 615. https://doi.org./10.1002/sia.2147
  25. Jablonski A., Hansen H.S., Jansson C., Tougaard S. // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. № 7. P. 3694.https://doi.org/10.1103/PhysRevB.45.3694
  26. Tougaard S., Chorkendorff I. // Phys. Rev. B. 1987. V. 35. № 13. P. 6570. https://doi.org/10.1103/physrevb.35.6570
  27. Dashen R.F. // Phys. Rev. B. 1964. V. 134. № 4A. P. A1025. https://doi.org/10.1103/PhysRev.134.A1025
  28. Ambartsumian V.A. // J. Phys. 1941. V. 5. № 1. P. 93.
  29. Ambartsumian V.A. // Izv. AN SSSR. 1942. V. 3. P. 97.
  30. Ambartsumian V.A. // J. Phys. 1944. V. 8. № 2. P. 65.
  31. Sobolev V.V. Light Scattering in Planetary Atmospheres. N.Y.: Pergamon Press, 1975. 256 p.
  32. Thomson J.J. // Phil. Mag. 1912. V. 23. № 136. P. 449.
  33. Bethe H. // Z. Phys. B. 1930. V. 397. № 3. P. 325. https://doi.org/10.1002/andp.19303970303
  34. Shulga V.I., Schinner A., Sigmund P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2020. V. 467. P. 91. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.01.029
  35. Robinson M.T., Torrens I.M. // Phys. Rev. B. 1974. V. 9. № 12. P. 5008. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.9.5008
  36. Morita K., Akimune H., Suita T. // Jpn. J. Appl. Phys. 1968. V. 7. № 8. P. 916. https://doi.org/10.1143/JJAP.7.916
  37. Булгадарян Д.Г., Синельников Д.Н., Ефимов Н.Е., Курнаев В.А. // Изв. РАН. Сер. Физ. 2020. Т. 84. № 6. С. 903. https://doi.org./10.31857/S036767652006006X
  38. Firsov O.B. // JETP. 1959. V. 9. № 5. P. 1076.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (142KB)
Метаданные
3.

Скачать (147KB)
Метаданные
4.

Скачать (181KB)
Метаданные

© В.П. Афанасьев, Л.Г. Лобанова, В.И. Шульга, 2023