nsu_omstu_ngkorobeishchikov_202212.pdf

• Коробейщиков Николай Геннадьевич, к.ф.-м.н., в.н.с. ОПФ НГУ
• Стишенко Павел Викторович, к.ф.-м.н., с.н.с. ОмГТУ, с.н.с. ОПФ НГУ
• Николаев Иван Владимирович, к.ф.-м.н., м.н.с. ОПФ НГУ

Методом МД-моделирования проведено систематическое исследование взаимодействия кластеров разных благородных газов (Ne, Ar и Kr) с поверхностью поликомпонентной мишени (на примере плавленого кварца, SiO2) при нормальном и наклонном (60 градусов от нормали) падении кластеров в широком диапазоне удельных энергий E/N от 10 до 140 эВ/атом. Впервые установлено, что удельная энергия кластеров на единицу массы кластеров E/M и энергия на единицу площади удара E/S являются обобщающими параметрами эффективности распыления для разных газовых кластеров. Для всех режимов максимальные коэффициенты распыления достигаются с кластерами легкого Ne, что обьясняется влиянием облака рассеянных атомов кластера и глубиной ударного кратера, возрастающей пропорционально импульсу частиц.

Впервые выявлены физические закономерности селективности распыления поликомпонентной мишени (SiO2) кластерами разных газов. Показано, что селективность распыления более чувствительна к виду газа при нормальном падении кластеров на мишень, чем при наклонном падении, и практически стремится к исходной стехиометрии мишени с увеличением энергии кластеров до E/N>100 эВ/атом и переходе к молекулярному режиму распыления. При наклонном падении селективность практически не зависит от вида газа. При нормальном падении селективность увеличивается от Ne к Kr.

Впервые выявлены закономерности энергообмена при столкновениях газовых кластеров разных газов с твердой поверхностью. Показано, что при нормальном падении доля исходной кинетической энергии кластеров, уносимая рассеянными атомами кластеров Eclust/E, и доля, переданная мишени Etarget/E, слабо зависят от вида газа. При наклонном падении при переходе от Ne к Kr величина Eclust/E падает, а Etarget/E напротив, растет. С увеличением удельной энергии E/N доля рассеянной энергии Eclust/E уменьшается, а доля Etarget/E возрастает как при нормальном, так и при наклонном падении кластеров.

• РНФ №21-19-00046 «Разработка фундаментальных основ ионно-кластерного метода создания совершенных оптических поверхностей нелинейных монокристаллов для лазерной техники», 2021 - 2023, руководитель - Коробейщиков Николай Геннадьевич

• N.G. Korobeishchikov, I.V. Nikolaev, P.V. Stishenko, V.V. Yakovlev. Silica sputtering by noble gas projectiles: elucidating the effect of cluster species with molecular dynamic simulation // Plasma Chemistry and Plasma Processing. – 2022. – Vol. 42. – P.1223-1235. DOI: 10.1007/s11090-022-10286-8. Импакт-фактор журнала JCR – 3,337
• И.В. Николаев, П.В. Стишенко, Н.Г. Коробейщиков, В.В. Яковлев. Моделирование распыления поверхности плавленого кварца кластерами различных газов // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 12-й Междунар. науч.-техн. конф. (Россия, Омск, 16–19 февр. 2022 г.) / М-во образования Ом. обл. [и др.] ; редкол.: В. А. Лихолобов [и др.]. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2022. – 284 с. – С.128-129. ISBN 978-5-8149-3405-5