Structures of Self-Organization of Porosity in Solid

Abstract

О р д е н а Л е н и н а ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ имени М.В.Келдыша Р о с с и й с к о й а к а д е м и и н а у к G.I. Zmievskaya Structures of Self-Organization of Porosity in Solid Москва-2019 Змиевская Г.И. Структуры самоорганизации пористости в твердом теле Компьютерное моделирование зарождения пористости при имплантации ионов инертного газа проведено на основе уравнений кинетической теории начальной стадии фазового перехода-флуктуационной нуклеации. Стохастическая молекулярная динамика, использующая систему уравнений Ито в смысле Стратоновича, позволяет анализировать образование кластеров вакансионно-газовых пор в зависимости от их неравновесных функций распределения как по размерам, так и по декартовым координатам объема слоев. Самоорганизация в фазовом пространстве стохастических динамических переменных возникает при броуновской диффузии вследствие дальнодействующего коллективного упругого взаимодействия пор в решетке при условии «открытой» физической системы имплантации ионов в решетку за короткое время нуклеации (менее 100 микросекунд). Примеры структур представлены для условий флуктуационной неустойчивости фазового перехода в тонком слое карбида кремния при облучении Хе ++ с энергией ионов 5-10 кэВ. Ключевые слова: кинетическая теория, стохастическое моделирование, пористость, карбид кремния, кластеры пор, структуры самоорганизации. Galina Ivanovna Zmievskaya Structures of Self-Organization of Porosity in Solid Computer simulations of porosity nucleation under implantation inert gas ions carried out on the basis of equations kinetic theory of initial stage of phase transitionfluctuation nucleation. Stochastic molecular dynamics, which use set of Ito equation in Stratonovich sense, allows to analyze the formation of structures vacancy-gas pore clusters in dependence on their non-equilibrium distribution functions from both: size and Cartesian coordinates of the volume of the layers. The selforganization in phase space stochastic dynamical variables appears during Brownian diffusion due to long-range collective elastic interaction of pores in lattice under condition "open" physical system of ions implantation in the lattice at short time of nucleation (less to 100 microsecond). The examples of structures are presented for conditions of fluctuation instability of the phase transition in a thin layer of silicon carbide upon irradiation with Xe ++ with an ion energy of 5-10keV.