模拟离子从固体散射的簇射方法
材料科学
2011-05-18 v2
摘要
本文提出了一种用于模拟离子从固体散射的高效方法。对于每一个遇到的原子，我们在那些以高概率最终到达探测器的热位移中抽取多个样本。结果，探测器被密集的“簇射”照亮，其中每个探测事件必须根据原子位移的实际概率进行加权。这种模拟的计算成本比直接方法低几个数量级，从而使得对多重散射和多次散射效应的全面分析成为可能。我们将新方法用于两个目的。首先，验证了主要为离子束结构分析开发的近似方法的准确性。其次，利用重现广泛实验条件的可能性，分析了离子-固体碰撞的一些基本特征：剧烈双重碰撞在低能离子散射中的作用；非晶样品散射中“表面峰”的起源；多次散射导致的散射中等能量离子能谱中的低能尾；随散射深度增加二维角分布中阻塞图案的退化。作为 MeV 能量离子模拟的一个例子，我们验证了 1 MeV 质子在 W 晶体中沟道/阻塞的时间可逆性。我们的方法所提供的分析能力对于各种应用，特别是具有原子分辨率的 结构分析，可能非常有用。
引用
@article{arxiv.0904.2151,
title = {Shower approach in the simulation of ion scattering from solids},
author = {V. A. Khodyrev and R. Andrzejewski and A. Rivera and D. O. Boerma and J. E. Prieto},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.2151},
year = {2011}
}
备注
16 pages, 9 figures. Finally published version; large parts reformulated, Fig. 9 and references added