Крзно Сабин и Лора - PDF бесплатно преземање
1 Класична и цврсто врзана молекуларна динамика за ниско-енергетски процеси во материјали Дисертација Питер Клајн Д 386 Дисертација одобрена од Одделот за физика на Универзитетот во Кајзерслаутерн за доделување на академска диплома „Доктор на природни науки“ Супервизор: проф. Д-р Х.М. Урбасек Втор рецензент: проф. Д-р. H. Oechsner Датум на научна дискусија:
4 признанија Оваа работа е создадена на Одделот за физика на Универзитетот во Кајзерслаутерн под раководство на проф. Х.М. Урбасек, кого го ценев за неговата постојана подготвеност да разговарам, за неговата дарежлива помош при подготовката на публикации, за темите на мојата дисертација и за Слобода да се справувате со вашите сопствени проблеми, ви благодарам. Втора благодарност упатувам на сопругата Сабине и ќерка ми Лора за поддршката и за создавањето приватно опкружување, без кое сегашната работа сигурно немаше да биде можна. Друга благодарност упатувам на проф. Ф. Фрауенхајм од ТУ Кемниц за неговата подготвеност да соработува со групата Урбасек и за моето топло добредојде кога ќе го посетам Кемниц. На последно, но не и најважно, би сакал да и се заблагодарам на г-ѓа Анет Гоц, која прогледа големи делови од оваа работа за пишување и други грешки, и на Дипл. Бриел, дипло. Фил. Т. Col. Кола и Дипл. Физи. Х. Хенсел за плодни дискусии, непроценлива помош во сите компјутерски проблеми и пријатна работна атмосфера.
8 А параметризација на тесно врзување за монатомски системи 97 A. Парамеризација на Goodwin, Skinner, Pettifor за силикон A.2 s-тесно-врзано парамеризирање за водород A.3 sp-тесно-врзувачко парамеризирање за силикон A.4 spd-tight- обврзувачка параметарзација за силициум Б парамеризација на тесно врзување за системи на силикон-водород 5 B. sp-цврсто парамеризирање на системи за силикон-водород B.2 spd-тесно-обврзувачка параметрализација за системи на силикон-водород. 7 В Публикации поврзани со оваа работа 9 Библиографија iii
11 V (ev) Ar Kr Xe r (A) Слика.: Потенцијална енергија на О +; јони наспроти атоми на благороден гас. Филм Потенцијалот на интеракција помеѓу атомите на благородниот гас е од типот на Ленард-onesонс: V (r) = 4 "r 2 6 #; r: (.) Рамнотежната решетка на константа на кристалот fcc Ленард-onesонс е дадена со d =: 9 p 2, ова одговара на густина n =: 278 (.225, .73) А; 3 за Ar (Kr, Xe). Интеракцијата помеѓу атомите на кислород и атомите на филмот е опишана со следниот потенцијал: V (r) = Z OZe 2 4 r exp (; r =); 2 [+ (r = 2) m] [+ r = 3] 4; 4 r 4 + (4) (.2) 4 каде што ZO = 8, Z ги означуваат атомските броеви на кислород и атомите на благородниот гас. е атомска поларизација на атомите на благородниот гас, другите константи се соодветни параметри кои го прилагодуваат потенцијалот (.2) на експерименталните и теоретски пресметаните потенцијални криви. Равенката (.2) ги екстраполира експериментално пронајдените податоци 2 (ev) c (A) c 2 (A) c 3 (A) c 4 (A) cmc Ar Kr Xe Табела.: Параметри на употребените потенцијали а) Реф. [Кител, 986]. Б) Реф. [Запад, 988]. В) Соодветни на потенцијалите Реф. [Гостин и сор., 979]. 3
15 Симулација на експерименти Y (%) (а) Симулација на експерименти на Xe. (б) Симулација на експериментот Kr. (в) Ar l (еднослојни) Слика 2: Принос на принос Y на јони O + преку (a) Xe, (b) Kr, (c) Ar филмови како функција на дебелината на еднослојната l. Разбирање на јони О + преку благороден гас lme de dx и пресек на атомскиот заден удар Претпоставувајќи филм без структура, Z de dx = NS = N Td (.6) со пресек на расејување и пренос на енергија Т пресметан од потенцијалот на интеракција со две честички, равенка (.2) и назад = Z #> 9 d (. 7) со # аголот на расејување во лабораторискиот систем. Пресметката на овие количини ја изврши М. Вичанек, резултатите се прикажани на сликите 3 и 4. 7-ми
16 .8 de/dx.6 (ev/a) .4 Ar Kr Xe E (ev) Слика 3: Енергетска загуба на O +; јони по патека покриени со благородни гасови 7 назад (A 2) Ar Kr Xe E (ev) Слика 4: Напречен пресек на јони на О + Со помош на овие величини лесно може да се разбере резултатот од симулацијата: јони О + имаат најголем заштитен пресек заради Кр филмовите, бидејќи и загубата на енергија по должина и заостанатиот пресек се големи тука . Во филмовите Ar филмот е назад, а во Xe филмовите трансферот на енергија е мал. Геометриски модел Досега се дискутираше за преносот на О + преку густи филмови, но експоненцијалното слабеење на приносот на преносот пронајдено таму не може да го опише однесувањето на преносот преку тенки филмови, видете на слика 2. Според тоа, во овој дел е претставен геометриски модел за засенчување, со чија помош може да се разберат податоците што се наоѓаат во симулацијата. Во овој модел, атомите на благородниот гас на првиот еднослоен се претставени со кругови што се поставени на шестоаголна решетка. Дводимензионалната константа на решетката е a = d = p 2, каде d е 8-та
19 Y (%) Симулација на експеримент (намалена густина) (a) l (еднослојни) Слика 6: Принос на пренос Y со намалена густина на Xe филм Y (%) Симулација на експеримент (hcp филм) (b) l (еднослојни) Слика 7: Принос на пренос Y за hcp Xe филмови. Ar филмовите може да растат пропорционално на места со кислород и затоа драстично да го намалат приносот на преносот. Сепак, ваквиот режим на раст е во спротивност со случаите Xe и Kr. Нема експериментален доказ дека постои таков режим на раст, бидејќи поларизацијата на Ar е помала од онаа на Xe и Kr, и поради антифероелектричноста на подлогата, сразмерниот раст треба да биде почест во филмовите Xe и Kr. 2. Во Ар-филмот, оксигенатите може да се неутрализираат и со тоа да не се регистрираат повеќе од експерименталниот детектор. Дијаграмите за корелација на гасна фаза за размена на полнеж во соединението на кислород-благороден гас не даваат никакви информации за ова, но се чини дека малку се знае за размената на полнеж на јони со благороден гас, така што оваа можност не може да се дискутира понатаму. 3. Процесот на десорпција може да биде под влијание на филмовите Ar. Оваа можност постои во сите благородни гасови и се чини дека нема никакво објаснување зошто
21 (а) без филм. 8.6 без филм (а) Y (E) (/ ev) монослој. 2 (б) .5. Y (#) еднослоен (б) еднослоен. 2 (в) еднослоен (в) Е (ев) кос # Слика 8: Дистрибуција на енергија Y (E) и аголна дистрибуција Y (#) на јони O + пренесени преку Xe филмови. Максимумот на прскање на филмот се јавува со две еднослојни. На повисоки степени на покриеност, кислородните кутии и малата стакаскада во филмот со благороден гас дисипираа доволно енергија на околните атоми, така што кинетичката енергија на одделни атоми на ксенон е сè помалку доволна за да се остави филмот во вакуум. Со помали дебелини на филмот, атомизацијата мора да се намали, бидејќи примамливиот кислород пренесува импулс на неколку атоми на филмот и овој пренесен моментум е вклучен во сè помалку судири на ксенон-ксенон. За да можам квантитативно да дискутирам за оваа точка, исто така го вклучив приносот на условена атомизација на слика 9. Ова се означува како број на атомизирани атоми на ксенон по кислород што се пренесува преку филмот (Y t Xe) или наназад (Y z Xe). Се разбира, Y Xe = (; Y) Y z Xe + Y Y t Xe (.) Каде што Y го означува приносот на емисијата на кислородниот озон. Јасно е видливо 3
25 Y модел на експеримент Линеарен модел Монте Карло.2 (а) Kr Покриеност (еднослојни) Y Експеримент модел Линеарен модел Монте Карло.2 (б) Покриеност на Xe (еднослојни) Слика. Резултати од геометрискиот модел за нормално пренесување F + преку ( а) Kr и (b) Xe филмови. Како што се очекуваше, линеарниот модел важи само за мали покривки и вредностите на Монте Карло се согласуваат со аналитичкото решение на геометрискиот модел, означено со модел на сликите. Вредностите на ефективно отворената област беа утврдени во овој случај од страна на М. Вичанек со помош на интеграцијата во Монте Карло, при што параметарот за вклопување на моделот r се издвојува според вредноста на аналитичкиот модел за вертикална десорпција. + Однесувањето на преносот на слика. прикажани се експериментално пронајдените вредности за пренос на јони F + кои се апсорбираат нормално на површината на подлогата преку филмови Kr и Xe, заедно со прилагодувањето на овие податоци на геометрискиот модел. За споредба, вклучен е линеарниот модел за да може да се препознае почетокот на преклопувањето на атомските пресеци од атомите на околните филмови. 7-ми