Computer simulation of sputtering of Cu(111) and Ni(111) surfaces under the action of accelerated beams of ions and clusters
- 1. Sankt-Peterburgskij Gosudarstvennyj Politekhnicheskij Univ., Sankt-Peterburg (Russian Federation)
Description
The self-sputtering of Cu(111) and Ni(111) surfaces under bombardment with CuN and NiN (1 ≤ N ≤ 55) atomic ions multiatomic clusters with energy per one incident atom (E/N = 500 eV/atom) is investigated by means of classical molecular dynamics method. As a result of performed simulation, a number of pronounced non-linear effects in sputtering (such as a non-additive increase of sputtering yield, late emission, change of energy-angular spectra of secondary emission) are observed in case of bombardment with clusters of more than 10 atoms. These effects take place due to formation of a dense collisional cascade and a post-cascade heat spike in the irradiated material. In the framework of the study the influence of electron deceleration and electron-phonon coupling on features of collisional cascade development and secondary emission is discussed/ It is shown that in spite of nearby atomic numbers of Cu and Ni, the influence of interaction between atoms and electronic subsystem of the target on secondary emission is more pronounced for Ni
Abstract (Russian)
Исследовано с помощью метода классической молекулярной динамики самораспыление поверхности граней (111) Cu и Ni при бомбардировке одноатомными и многоатомными кластерами CuN и NiN (1 ≤ N ≤ 55), при одинаковой энергии на один налетающий атом (E/N = 500 эВ/атом). В результате проведенного моделирования показано, что при бомбардировке кластерами, содержащими более десяти атомов, наблюдается ряд характерных нелинейных эффектов при распылении (таких как неаддитивное возрастание коэффициента распыления, поздняя эмиссия, изменение характера энерго-угловых спектров эмиссии вторичных частиц). Данные эффекты обусловлены возникновением плотного каскада атомных соударений и пост-каскадного теплового пика в облучаемом материале. Обсуждается влияние процессов электронного торможения и электрон-фононного взаимодействия на особенности развития столкновительного каскада и характер вторичной эмиссии. Показано, что несмотря на близкие атомные номера меди и никеля, влияние взаимодействий атомов с электронной подсистемой мишени на вторичную эмиссию оказывается более существенным у никеляAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Modelirovanie raspyleniya poverkhnosti Cu(111) i Ni(111) pod vozdejstviem puchkov uskorennykh ionov
Publishing Information
- Journal Title
- Poverkhnost'. Rentgenovskie, Sinkhrotronnye i Nejtronnye Issledovaniya
- Journal Issue
- no.4
- Journal Page Range
- p. 23-27
- ISSN
- 1028-0960
Conference
- Title
- 33. International conference on physics of interaction of charged particles with crystals
- Original Conference Title
- XXXIII Mezhdunarodnaya konferentsiya po fizike vzaimodejstviya zaryazhennykh chastits s kristallami
- Dates
- 27-29 May 2003
- Place
- Moscow (Russian Federation)
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 36037887
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ATOMIC CLUSTERS; CLUSTER BEAMS; COMPUTERIZED SIMULATION; COPPER; COPPER ISOTOPES; ELECTRON-PHONON COUPLING; ION BEAMS; MOLECULAR DYNAMICS METHOD; MONOCRYSTALS; NICKEL; NICKEL ISOTOPES; SECONDARY EMISSION; SPUTTERING; SURFACES
- Descriptors DEC
- BEAMS; CALCULATION METHODS; COUPLING; CRYSTALS; ELEMENTS; EMISSION; ISOTOPES; METALS; SIMULATION; TRANSITION ELEMENTS
Optional Information
- Notes
- 28 refs., 2 figs., 2 tabs.