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化合物材料的弹坑函数:离子轰击耦合偏微分方程模型中参数估计的途径

数学物理 2015-06-15 v2 材料科学 math.MP

摘要

在包含多种组分的靶材离子轰击过程中,有时会观察到高度有序的纳米结构阵列。包含耦合偏微分方程、描述形态和化学演化的模型似乎最有希望解释这些观测结果。然而,这些模型包含许多未知参数,这些参数必须满足特定条件才能解释观测到的行为。因此,对这些参数的缺乏是理论与实验比较的重要障碍。这里,通过将最近的“弹坑函数”理论推广到二元材料的情况,我们开发了一个通用框架,在该框架中,可以利用分子动力学模拟的结果估计此类模型中的许多参数。作为演示,我们将我们的框架应用于Bradley和Shipman的最新理论,针对Ar离子轰击GaSb的情况(首次观察到有序图案)。与其中要求溅射原子构成碰撞级联的主要成分,以及优先再分布起到重要稳定作用相反,我们发现再分布原子主导了碰撞级联,而优先再分布似乎可以忽略。因此,该系统的实际估计参数似乎不满足当前理论施加的要求,这促使考虑其他潜在的图案形成机制。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.2674,
  title  = {Crater functions for compound materials: a route to parameter estimation in coupled-PDE models of ion bombardment},
  author = {Scott A. Norris and Juha Samela and Matias Vestberg and Kai Nordlund and Michael J. Aziz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.2674},
  year   = {2015}
}