WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

j-150 0.713 850 215 846 200 0.951 1077 270 1106 Азимутальный угол рассеяния определяется через Rb B 20 0.105 170 45 167 случайную величину соотношением = 2.

50 0.264 325 80 317 В результате прослеживания траекторий N ионов от 100 0.527 565 150 552 момента их попадания в вещество и до момента оста300 1.581 1550 320 1592 новки получаем набор значений координат, при которых Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. Новый модельный потенциал взаимодействия для описания движения заряженных частиц в веществе Полученные результаты показывают, что предложенный потенциал взаимодействия позволяет с высокой точностью описывать пробеги ионов в веществе, когда торможение ионов определяется как упругими, так и неупругими потерями энергии. Используем разработанную программу для определения области применимости модифицированной модели твердых шаров, предложенной в [4,5] для расчета пробегов ионов низкой энергии ( < 0.1) в аморфном веществе. В модифицированной модели твердых шаров рассеяние изотропно в системе центра масс, полное сечение упругого рассеяния ионов описывается, согласно [4], соотношением () = 2a2 sn()/. При расчетах методом МонтеTF Карло sn() для модифицированной модели твердых Рис. 3. Пространственное распределение имплантированных шаров определяем из формулы (8).

ионов Cu с энергией E = 200 keV в мишень из углерода:

В программу для расчета пробегов ионов методом гистограммы — расчет методом Монте-Карло при = 0.67 и Монте-Карло были внесены соответствующие этой моk = 0.04 (сплошная кривая), 0 (пунктир); кривые — функции дели кооррективы. Результаты расчетов для пары Cu–C Гаусса при Rp = 1555, Rp = 362 (сплошная кривая); при в приближении модифицированной модели твердых шаRp =1742, Rp = 440 (пунктир).

ров представлены на рис. 4 в относительной форме.

Приведенные на рисунке величины rp и rp являются отношением соответственно величин Rp и Rp, рассчитанных в приближении модифицированной модели твердых шаров к пробегам, рассчитанным в приближении нового (реального) потенциала взаимодействия.

Из рис. 4 следует, что проективный пробег ионов Rp, рассчитанный в приближении модифицированной модели твердых шаров, практически совпадает с пробегом, рассчитанным для реального потенциала взаимодействия во всем диапазоне энергий. Среднеквадратичное отклонение Rp в приближении модифицированной модели твердых шаров завышено. Относительная функция rp возрастает с увеличением энергии. При энергиях иона E 10 keV ( 0.083) величина rp < 1.1, при Рис. 4. Сравнение пробегов ионов Cu в мишени из углерода, E = 30 keV ( = 0.25) величина rp 1.2. Тарассчитанных методом Монте-Карло в приближении модиким образом, проведенное сравнение показывает, что фицированной модели твердых шаров и нового модельного модифицированная модель твердых шаров в диапазоне потенциала = 0.67, k = 0.04: кружки — rp, квадраты—rp.

энергий <0.2 может быть использована для расчета Rp и Rp. В диапазоне больших энергий модифицированная модель твердых шаров может быть использована для расчета проективного пробега Rp, величина Rp в этом не превышает 42. На рис. 3 приводятся гистограммы случае значительно завышена.

пространственного распределения ионов Cu в мишени из углерода, рассчитанные методом Монте-Карло, для двух приближений: с учетом неупругих потерь (k = 0.04) Выводы и без учета неупругих потерь (k = 0). В том случае, когда неупругие потери не учитываются, максимум В работе предложен новый модельный потенциал пространственного распределения смещается в сторону взаимодействия в форме экранированного кулоновского больших значений x, распределение становится более потенциала. Получены аналитические выражения для широким. Так, при изменении k от 0.04 до 0 значение зависимости угла рассеяния в системе центра масс от Rp увеличивается от 1555 до 1742, а Rp — от прицельного параметра и энергии иона. Получены аналидо 440. Как следует из рис. 3, пространственное распретические выражения для тормозной способности ионов в деление имплантированных ионов Cu с энергией 200 keV упругих столкновениях и страгглинга их энергетических в мишени из углерода с высокой точностью описывается потерь. Разработана программа моделирования пробегов распределением Гаусса ионов в веществе методом Монте-Карло, учитывающая упругие потери энергии в приближении нового модель1 1 x - Rp ного потенциала взаимодействия, а неупругие потери Ni(x) = exp -.

2 Rp в приближении непрерывного замедления. Проведены Rp Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. 6 Е.Г. Шейкин расчеты пробегов Rp и Rp для ионов Cu и Rb в мишенях из углерода и бора. Результаты расчетов с высокой точностью согласуются с экспериментальными результатами, что свидетельствует об удачном выборе потенциала взаимодействия. Проведенные сравнительные расчеты пробегов ионов в веществе в приближении нового модельного потенциала взаимодействия и в приближении разработанной ранее модифицированной модели твердых шаров показали, что модифицированная модель твердых шаров может быть использована для расчета Rp и Rp при низких энергиях < 0.2. Проективный пробег ионов Rp в приближении модифицированной модели твердых шаров прктически совпадает во всем диапазоне энергий с проективным пробегом, рассчитываемым в приближении нового, более реалистичного потенциала взаимодействия. Это позволяет в будущем определять подгоночный параметр, входящий в выражение для длины экранирования нового модельного потенциала, не трудоемким путем, использующим численные расчеты методом Монте-Карло, а более простым способом — из сравнения экспериментальных значений Rp с аналитическими результатами [7], полученными в приближении модифицированной модели твердых шаров.

Список литературы [1] Экштайн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела. М.: Мир, 1995. 320 с.

[2] Аккерман А.Ф. Моделирование траекторий заряженных частиц в веществе. М.: Энергоатомиздат, 1991. 200 с.

[3] Grande M., Zawislak F.C., Fink D., Behar M. // Nucl. Instr.

and Meth. 1991. Vol. B61. N 3. P. 282–290.

[4] Шейкин Е.Г. // ЖТФ. 1996. Т. 66. Вып. 10. С. 63–75.

[5] Шейкин Е.Г. // ЖТФ. 1997. Т. 67. Вып. 10. С. 16–20.

[6] Шейкин Е.Г. // ЖТФ. 1998. Т. 68. Вып. 9. С. 33–36.

[7] Шейкин Е.Г. // ЖТФ. 1999. Т. 69. Вып. 2. С. 93–97.

[8] Кумахов М.А., Комаров Ф.Ф. Энергетические потери и пробеги ионов в твердых телах. Минск, 1979. 320 с.

[9] Оцуки Ё.-Х. Взаимодействие заряженных частиц с твердыми телами. М.: Мир, 1985. 280 с.

[10] Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.: Наука, 1973. 312 с.

Журнал технической физики, 1999, том 69, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.