Пошкоджуюче каналювання іонів в вуглецевих нанотрубках (ВНТ): комп'ютерний експеримент методом молекулярної динаміки :: НВК ВДЕРТ

Пошкоджуюче каналювання іонів у вуглецевих нанотрубках (ВНТ): комп'ютерний експеримент методом молекулярної динаміки


Вперше побудовано профілі радіаційного пошкодження надструктур ВНТ іонами кеВ-них енергій.

Виявлено орієнтаційну залежність швидкостей генерації точкових дефектів графенової стінки ВНТ та енергетичних спектрів зміщених атомів (ПВА).

Результати пояснено в рамках уявлень теорії пошкоджуючого каналювання (ПК, DCH) у кристалах і теорії метаканалювання (MCH).

	Пороговий характер ефекту узгоджується з критичним кутом ПК ψ_D (рис. 1).

Рис. 1

	Особливості спектрів ПВА пов'язані з когерентним утворенням дефектів іонами.

	«Хвости» профілів пошкодження утворюють іони, що рухаються в режимі метаканалювання (рис.2).

Рис. 2

Комп'ютерні експерименти виконані за допомогою оригінального коду MICKSER [7(2007)], який дозволяє виконати ефективне молекулярно-динамічне (МД) моделювання в RIA-наближенні (Recoil Interaction Approximation – RIA) для аморфних, моно- та полікристалічних мішеней і наноструктур. На відміну від існуючих аналогів, таких як SRIM(TRIM) і MARLOWE, розроблений код дає можливість адекватно моделювати каскади зіткнень за допомогою методу обмеженої молекулярної динаміки, що дозволяє виконувати дослідження процесів радіаційних пошкоджень.

Проведені дослідження є основоположними у побудові теорії орієнтаційних ефектів у наносистемах і, безумовно, знайдуть практичне застосування в радіаційній нанофізиці.