自辐照硅中电子与离子动力学的多尺度模拟
材料科学
2020-07-29 v2
摘要
高能离子与目标材料的电子和离子系统的相互作用是一个有趣但具有挑战性的多尺度问题，而对于重的、初始带电离子撞击后早期阶段的理解尤其匮乏。同时，这些早期阶段的能量沉积决定了后续损伤级联的形成。我们通过将用于电子动力学的实时含时密度泛函理论与损伤级联的分子动力学模拟相结合来解决多尺度特性。我们的第一性原理模拟证明，核心电子影响电子阻止本领，并对入射离子的电荷态产生意外影响。我们表明该效应对于轻入射离子不存在，但对于重入射离子主导了阻止物理。通过利用我们的第一性原理结果参数化分子动力学模拟中的非弹性能量损失摩擦项，我们还展示了电子阻止物理对辐射损伤级联的定性影响。
引用
@article{arxiv.2001.10162,
title = {Multi-scale simulations of electron and ion dynamics in self-irradiated silicon},
author = {Cheng-Wei Lee and James A. Stewart and Stephen M. Foiles and Rémi Dingreville and André Schleife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10162},
year = {2020}
}
备注
9 figures