УДК 539.2, 539.3, 538.9

Современные технические приложения нуждаются в технологиях формирования наноструктур с управляемыми свойствами, таких как нанопленки. Для выявления этих механизмов необходимы методы исследования процессов на атомарном уровне. К ним относятся метод молекулярной динамики, метод Монте-Карло, а также прямые квантовые расчеты. Самым мощным среди них при работе с системами порядка нескольких тысяч атомов является метод молекулярной динамики, что обусловливает его актуальность при решении данной задачи. Молекулярно-динамическое исследование процесса осаждения атомов меди из газовой фазы позволило выявить ряд закономерностей в процессе формирования нанослоев на поверхности медной подложки. На примере осаждения ансамбля атомов металла показано, что пленка, формирующаяся на поверхности из того же материала, копирует кристаллическую структуру подложки. При исследовании влияния температуры на качество нанопокрытий было обнаружено, что при низких температурах процесса в осаженном слое образуется большое количество вакансий и вакансионных кластеров (нанопор). Показано, что увеличение температуры подложки в процессе формирования нанопокрытия при осаждении паров металла приводит к формированию структуры с более совершенной решеткой, а когезионная энергия атомов нанослоя приближается к экспериментальному значению. При исследовании механических характеристик полученных структур обнаружено, что с увеличением температуры подложки в процессе формирования нанослоев модуль Юнга и предел упругости стремятся к своим значениям у идеального кристалла.

 

А.М. Игошкин, И.Ф. Головнев, В.М. Фомин  Молекулярно-динамическое исследование влияния температуры подложки на термомеханические характеристики формируемых из газовой фазы нанопленок // Физ. мезомех. - 2013. - Т. 16. - № 1. - С. 59-65