Повреждающее каналирование ионов в углеродных нанотрубках (УНТ): компьютерный эксперимент методом молекулярной динамики :: НПК ВИЭРТ

Повреждающее каналирование ионов в углеродных нанотрубках (УНТ): компьютерный эксперимент методом молекулярной динамики


Впервые построены профили радиационного повреждения сверхструктур УНТ ионами кэВ-ных энергий.

Обнаружены ориентационные зависимости скоростей генерации точечных дефектов графеновой стенки УНТ и энергетических спектров смещенных атомов (ПВА).

Результаты объяснены в рамках представлений теории повреждающего каналирования (ПК, DCH) в кристаллах и теории метаканалирования (MCH).

	Пороговый характер эффекта согласуется с критическим углом ПК ψ_D (рис. 1).

Рис. 1

	Особенности спектров ПВА связаны с когерентным образованием дефектов ионами.

	«Хвосты» профилей повреждения образуют ионы, движущиеся в режиме метаканалирования (рис.2).

Рис. 2

Компьютерные эксперименты выполнены с помощью оригинального кода MICKSER [7(2007)], который позволяет выполнить эффективное молекулярно-динамическое (МД) моделирование в RIA-приближении (Recoil Interaction Approximation – RIA) для аморфных, моно- и поликристаллических мишеней и наноструктур. В отличие от существующих аналогов, таких как SRIM(TRIM) и MARLOWE, разработанный код дает возможность адекватно моделировать каскады столкновений с помощью метода ограниченной молекулярной динамики, что позволяет выполнять исследования процессов радиационных повреждений.

Проведенные исследования являются основополагающими в построении теории ориентационных эффектов в наносистемах, и несомненно найдут практическое приложение в радиационной нанофизике.