1998 Fiscal Year Annual Research Report

計算機シミュレーションによるクラスター・インプランテーションの研究

Research Project

Project/Area Number	09650071
Research Institution	Okayama University of Science
Principal Investigator	山村泰道岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (10068900)
Keywords	クラスターイオン / イオン注入 / 計算機シミュレーション / 分子動力学法 / 露払い効果 / 多体効果 / 多体ポテンシャル / 高密度効果
Research Abstract	クラスターイオンビーム蒸着では加速電圧が表面拡散エネルギーに移行する機構が重要である。低速クラスターと固体表面との相互作用の描像は以下のように理解される。まづ、クラスターはほぼ球形であるためにクラスターの先端が衝突すると中央部分に高密度領域が形成される。高密度は高圧力を生みだすので、それがある臨界値を超えると側端の原子弾き飛ばす。臨界値に達した時点でクラスターの高密度領域が表面上にあるか表面下にあるかによって違いがでる。 Cu(111)面の場合は高密度領域が表面下で起こり、弾き飛ばされたクラスター銅原子がまわりの結晶の銅原子を押し退けてクレータを作り、Pt(111)面の場合は高密度領域が表面上で発生し、自分自身が表面をマイグレートする。低速クラスターを固体表面に照射すると、必ず高密度ゾーンがクラスター内に形成されることが明確になったので、この高密度ゾーンがクラスターの飛程に及ぼす影響を調べた。Au_<55>をCu基板にかなり高速から数eV/atomのエネルギーで照射した。高速クラスターに体してはDYACATコードを用い、100eV以下はMD計算をした。DYACATとMD計算は100eV以下でその差が見られた。すなわち、低速では多体効果が無視できないことがわかった。面白いことに30eV以下の単原子のCuの照射では、入射イオンは結晶表面に支えられて、固体内に侵入できないのに、クラスターイオンは侵入していくことが観測された。すなわち、低速ではクラスターのエネルギーは原子あたりより全エネルギーで寄与することが判明した。反射したクラスター原子の角度分布に及ぼす高密度は高密度形成の直後の反射したクラスター原子の角度分布に顕著に見られた。とくに、横方向に多くの原子は飛び出すことが判明した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 村本哲也、山村泰道: "Computer Studies on Depth Profiles due to Carbon Fullerlen Impacts on a TiD_2 Target" Jpn.J.Appl.Phys.39. 6545-6549 (1997)
[Publications] 山村泰道: "計算機シミュレーションによるクラスターイオン照射効果への応用" 放射線と産業. 76. 45-49 (1997)
[Publications] 村本哲也、山村泰道: "Molecular and Cluster Surface Scattering from a Metal Surface" AIP Conference Proceedings 416 of Similarities and Differences between Atomic Nuclei and Clusters. 483-486 (1998)
[Publications] 村本哲也、山村泰道: "Cluster Effects on Projected Ranges due to High-Energy Cluster Impacts" AIP Conference Proceedings 416 of Similarities and Differences between Atomic Nuclei and Cluster. 487-490 (1998)
[Publications] 頼實一全、山村泰道: "Molecular Dynamics Studies of Thin Film Growth by Ionized Cluster Beam Depostion" Computational Materials Science. (印刷中). (1998)
[Publications] 頼實一全、村本哲也、山村泰道: "Computer Studies on Projected Range due to Few eV to keV Cluster Impacts" IEEE Proceedings of the Conference on IIT'98. (印刷中).

1998 Fiscal Year Annual Research Report

計算機シミュレーションによるクラスター・インプランテーションの研究

Principal Investigator

山村 泰道 岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (10068900)

Research Products

[Publications] 村本哲也、山村泰道: "Computer Studies on Depth Profiles due to Carbon Fullerlen Impacts on a TiD_2 Target" Jpn.J.Appl.Phys.39. 6545-6549 (1997)

[Publications] 山村泰道: "計算機シミュレーションによるクラスターイオン照射効果への応用" 放射線と産業. 76. 45-49 (1997)

[Publications] 村本哲也、山村泰道: "Molecular and Cluster Surface Scattering from a Metal Surface" AIP Conference Proceedings 416 of Similarities and Differences between Atomic Nuclei and Clusters. 483-486 (1998)

[Publications] 村本哲也、山村泰道: "Cluster Effects on Projected Ranges due to High-Energy Cluster Impacts" AIP Conference Proceedings 416 of Similarities and Differences between Atomic Nuclei and Cluster. 487-490 (1998)

[Publications] 頼實一全、山村泰道: "Molecular Dynamics Studies of Thin Film Growth by Ionized Cluster Beam Depostion" Computational Materials Science. (印刷中). (1998)

[Publications] 頼實一全、村本哲也、山村泰道: "Computer Studies on Projected Range due to Few eV to keV Cluster Impacts" IEEE Proceedings of the Conference on IIT'98. (印刷中).

山村泰道岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (10068900)