Компьютерное моделирование взаимодействия
частиц с поверхностью твердого тела
Wolfgang Eckstein
Computer Simulation
of Ion-Solid Interactions
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York
London Paris Tokyo
Hong Kong Barcelona
Budapest
В. Экштайн
Компьютерное моделирование
взаимодействия частиц
с поверхностью твердого тела
Перевод с английского
М. Г. Степановой
под редакцией
Е. С. Машковой
Москва «Мир»
1995
ББК 22. 833 22. 193
Э43
УДК 537. 534. 7 519. 85
Экштайн В. Э43 Компьютерное моделирование взаимодействия частиц
с поверхностью твердого тела: Пер. с англ. -М. : Мир,
1995. -321 с, ил. ISBN 5-03-002506-5
В книге немецкого ученого детально рассмотрен элементарный акт столкновения
в твердом теле, описаны различные численные методы интегрирования уравнений
движения частиц. Дан анализ потенциалов двухчастичного взаимодействия,
используемых в современных компьютерных программах, рассмотрены способы учета
неупругих потерь энергии при движении ионов и атомов в твердом теле, способы введения
в программы тепловых колебаний атомов твердого тела, характерных энергий.
Описаны конкретные программы, основанные как на методе молекулярной динамики,
так и на приближении парных столкновений, включая MARLOWE и TRIM. Приведены многочисленные результаты, полученные при моделировании прохождения
частиц, отражения ионов, распыления твердых тел и радиационных повреждений. Для специалистов в области физики твердого тела, физики плазмы,
микроэлектроники и радиационного материаловедения, а также студентов и аспирантов
ББК 22. 833 22. 193
Редакция литературы по информатике
Издание осуществлено при финансовом участии Троицкого института
инновационных и термоядерных исследований
ISBN 5-03-002506-5 (русск. ) © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1991
ISBN 3-540-19057-0 (англ. ) All Rights Reserved. Authorized
translation from English language edition
published by Springer-Verlag Berlin
Heidelberg New York Tokyo
© перевод на русский язык,
Степанова М. Г. , 1995
Предисловие редактора перевода
В настоящее время успехи, достигнутые в ряде технологических
областей, связанных с взаимодействием атомных частиц с твердыми
телами, таких, как микроэлектроника, космическое, реакторное и
термоядерное материаловедение, а также развитие методов диагностики
твердых тел с использованием ионных пучков в значительной степени
определяются широким применением методов компьютерного
моделирования. В свою очередь результативность методов компьютерного
моделирования зависит от достигнутого уровня понимания физики
взаимодействия атомных частиц с веществом, эффективности и степени
совершенства машинных программ и возможностей современных ЭВМ. Предлагаемая читателю монография написана известным немецким
специалистом Вольфгангом Экштайном (Институт физики плазмы им. М. Планка, Гархинг, ФРГ). В книге впервые систематизированы и
проанализированы содержащиеся в периодической литературе данные об
основных принципах построения программ, используемых как для
анализа механизмов различных процессов взаимодействия ионов с
веществом, так и для получения конкретных данных, характеризующих эти
процессы.