1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 11, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 11, стр. 101-106

Ядерные тормозные способности для DFT-потенциалов с притягивающей ямой

П. Ю. Бабенко a, А. Н. Зиновьев a, *

a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
194021 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: zinoviev@inprof.ioffe.ru

Поступила в редакцию 22.01.2023
После доработки 15.03.2023
Принята к публикации 15.03.2023

Аннотация

С использованием потенциалов взаимодействия, полученных в рамках теории функционала плотности, рассчитаны ядерные тормозные способности для систем H, D, T–Be, C, W, необходимые для расчета взаимодействия плазма–стенка в термоядерных исследованиях, а также для систем Kr–Si, Kr–Ge, O–Si, применяемых при ионной имплантации в полупроводники. В диапазоне значений энергии столкновения 10–1000 эВ полученные данные отличаются от данных SRIM на 15–70%. Наличие потенциальной ямы приводит к появлению дополнительного пика на зависимости сечения ядерного торможения при низких энергиях. Сравнение классических расчетов транспортного сечения с квазиклассическими показало их идентичность при энергии до 0.3 эВ.

Ключевые слова: ядерная тормозная способность, межатомные потенциалы, квазиклассическое приближение, транспортное сечение, материалы для токамаков-реакторов, ионная имплантация.

Список литературы

  1. Lindhard J., Scharff M., Schiott H.E. // Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk. 1963. V. 33. P. 1.

  2. Improvement of the Reliability and Accuracy of Heavy Ion Beam Analysis. Technical Reports Series. № 485 / Ed. A. Simon. Vienna: IAEA, 2019. 198 p.

  3. Zinoviev A.N. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2011. V. 269. P. 829. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.11.074

  4. Zinoviev A.N., Nordlund K. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2017. V. 406. P. 511. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.03.047

  5. Naqvi S.R., Possnert G., Primetzhofer D. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2016. V. 371. P. 76. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.09.048

  6. Grahmann H., Kalbitzer S. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1976. V. 132. P. 119. https://doi.org/10.1016/0029-554X(76)90720-5

  7. Jedrejcic D., Greife U. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2018. V. 428. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.04.039

  8. Shnidman R., Tapphorn R.M., Geller K.N. // Appl. Phys. Lett. 1973. V. 22. P. 551. https://doi.org/10.1063/1.1654504

  9. Glazov L.G., Sigmund P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2003. V. 207. P. 240. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)00461-0

  10. Krist Th., Mertens P., Biersack J.P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1984. V. 2. P. 177. https://doi.org/10.1016/0168-583X(84)90183-6

  11. Krstic P.S., Schultz D.R. // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. P. 053 501. https://doi.org/10.1063/1.2199808

  12. Schultz D.R., Krstic P.S. // Phys. Plasmas. 2002. V. 9. P. 64. https://doi.org/10.1063/1.1419056

  13. Риссел Х., Руге И. Ионная имплантация. М.: Наука, 1983. 359 с.

  14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М.: Наука, 1989. 767 с.

  15. Мотт Н., Месси Г. Теория атомных столкновений. М.: Мир, 1969. 756 с.

  16. Zinoviev A.N. // Tech. Phys. 2008. V. 53. P. 13. https://doi.org/10.1134/S1063784208010039

  17. DMol Software, 1997 Version. DMol is a Trademark of AccelRys. Inc.

  18. Meluzova D.S., Babenko P.Yu., Shergin A.P., Nordlund K., Zinoviev A.N. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2019. V. 460. P. 4. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2019.03.037

  19. Zinoviev A.N., Babenko P.Yu., Nordlund K. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2021. V. 508. P. 10. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2021.10.001

  20. Luo Y.R. Comprehensive Handbook of Chemical Bond Energies. Boca Raton: CRC Press, 2007. 1688 p. https://doi.org/10.1201/9781420007282

  21. Darwent B. Bond Dissociation Energies in Simple Molecules. NSRDS-NBS. 31. 1970.

  22. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат, 1980. 240 с.

  23. Никольский Б.П. Справочник химика. Т. 1. Л.: Химия, 1966. 1072 с.

  24. NIST Data Base. https://webbook.nist.gov/chemistry/

  25. Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids, The Stopping and Range of Ions in Matter. V. 1. New York: Pergamon, 1985. 321p.

  26. Ziegler J.F., Biersack J.P. SRIM. http://www.srim.org

  27. Бабенко П.Ю., Зиновьев А.Н. // ЖТФ. 2021. Т. 91. С. 1901. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.12.51754.199-21

  28. Firsov O.B. // Sov. Phys. JETP. 1958. V. 7. P. 308.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал