vmest.ru страница 1
скачать файл


XXXI Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 16 – 20 февраля 2004 г.

ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ТЕРМОЭМИССИИ, СОГЛАСОВАННАЯ С КИНЕТИЧЕСКИМ КОДОМ КОМПЛЕКСНОЙ ПЛАЗМЫ.

А.Л. Бондарева, Г.И. Змиевская, В.Д. Левченко


Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва, Россия,
e-mail: bal@spp.keldysh.ru

Исследование пылевой плазмы необходимо для современной микроэлектроники, нанотехнологий, в космофизике, в задачах управляемого термоядерного синтеза и т.д. Исследование особенностей рассеяния плазмы на пыли вблизи поверхности важно при плазменной обработке поверхности, при производстве микросхем, пленок и покрытий, содержащих наночастицы.

Трехмерный объектно-ориентированный кинетический плазменно-пылевой код SUR-Dust применяется в исследованиях коллективных и диссипативных процессов в пылевой плазме [1]. Неравновесные функции распределения ионов и электронов по скоростям, самосогласованные электрические поля, создаваемые пылью и частицами плазмы, а также ослабление потоков плазмы пылевым слоем в плазме дивертора получены в предположении прилипания частиц плазмы к поверхности пыли. Однако при моделировании комплексной плазмы важны плазмохимические превращения на поверхности, упругое и неупругое отражение плазмы, распыление, внедрение частиц в материал пылинки, а также термоэмиссия, эмиссия адатомов, эмиссия под действием поля. Данная работа дополняет созданную ранее трехмерную самосогласованную кинетическую модель пылевой плазмы [1] учетом процессов, происходящих на поверхности пылинки при контакте ее с частицами плазмы: распыление поверхности, упругое и неупругое отражение падающих частиц, их внедрение в материал пылинки, термоэмиссия, эмиссия адатомов. Моделирование процессов на поверхности пылевой частицы ведется на основе кинетической теории с применением метода стохастического аналога. Кинетический подход позволяет получать не только интегральные характеристики эмитантов, но и функцию распределения вторичных электронов и ионов по скоростям и направлениям с учетом кривизны поверхности и потенциала на поверхности. Соответственно решается задача Крамерса, которой в соответствие ставится модель броуновского движения, рассматривается зависимость выхода частиц от вида потенциала поверхности. Для рассмотрения процессов отражения падающих частиц, вылета электронов и ионов с поверхности пылинки под действием падающих на нее электронов и ионов применяются скачкообразные Марковские процессы, а моделирование термоэмиссии и эмиссии адатомов ведется с использованием диффузионных Марковских процессов, по аналогии с работой [2] для термоэмиссии адатомов. Полученные кинетические уравнения для термоэмиссии электронов и адатомов решаются следующим образом: выделяются детерминированная и случайная части, соответственно уравнение расщепляется на два, первое из которых, содержащее только детерминированную часть, может быть решено по центрированной явной схеме с перешагиванием второго порядка точности, а для второго по методу стохастического аналога строится стохастическое дифференциальное уравнение, которое решается с использованием модифицированного метода Артемьева.

Работа частично поддержана РФФИ грант 02-01-01004, программой по нанотехнологиям отделения математики РАН 3.5 и научной школой НШ-1388.2003.2.


Литература

    1. V.D. Levchenko, L.V. Inkov, G.I. Zmievskaya.// 30th EPS Conf. CFPP 2003. St. Petersburg, Russia. v. ECA 27A p.O-1.6B, 1-4.

    2. Ю.Н. Девятко, Ф.Н. Маркун // Взаимодействие ионов с поверхностью. Звенигород. 2003. стр. 466-468
скачать файл



Смотрите также:
Численная модель термоэмиссии, согласованная с кинетическим кодом комплексной плазмы
24.32kb.
Динамический потенциал взаимодействия и сечения рассеяния заряженных частиц квазиклассической плазмы
86.84kb.
Распад плазмы в воздухе и смесях N2: O2: co2 при повышенных газовых температурах
18.72kb.
Использование резонатора беенакера для генерации однородного столба неравновесной плазмы аргона: эксперимент и 3d-моделирование
21.53kb.
Физическая электроника: физика плазмы
137.94kb.
Токарно-винторезный модель 166, 1961г в
13.92kb.
Анализ и сравнение теорий и моделей межвременного выбора
128.23kb.
Задача: создать приложение, использующее DirectX с управляемым кодом, на примере построения аксонометрических проекций
100.48kb.
Задание Закодировать свою фамилию имя отчество Кодом Шеннона-Фано с мощностью кода 4
23.25kb.
Перевел: Татаринцев Денис
1864.44kb.
Xxxv международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 11 15 февраля 2008 г
24.23kb.
Измерение плотности стационарной плазмы источника ионов сверхвысокочастотным интерферометром
73.91kb.