Molecular dynamics simulation of atomic beam bombardment on a solid surface

分子動力学方による固体原子層への原子ビームシミュレーション

江里 幸一郎*; 功刀 資彰

not registered; Kunugi, Tomoaki

ディスラプション時に生じる高エネルギー粒子負荷を受ける材料表面における蒸発・溶融現象を解明するため、分子動力学法を用いた新しい解析コードを開発し、解析を行った。本解析では、単原子粒子(3keV)とクラスター粒子(256原子、12eV/atom)照射を取り扱った。単原子粒子衝突の場合、入射粒子は材料内へ侵入し、その周囲が高温になる。このため、入射粒子近傍では、材料原子層は溶融し、液体に近い構造になっていると考えられる。これに対し、クラスター粒子照射では、材料表面がクレータ状に損耗し、その損耗量は入射エネルギーの1/3乗に比例することを示した。また、クラスター衝突の際、材料表面には高温高圧力領域が発生し、その領域が材料内部へ音速に近い速さで伝播することを示した。

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