クラスタ-イオンビ-ムと固体との相互作用に関する研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01550254
• 研究機関: 岡山理科大学
• 研究代表者: 山村 泰道 岡山理科大学, 理学部, 教授 (10068900)
• キーワード: 計算機シミュレ-ション / 二体間衝突近似 / 時間発展的シミュレ-ション / クラスタ-イオンビ-ム蒸着

研究概要

クラスタ-イオンとの物質との相互作用に関する研究は、ここ数年脚光を浴びつつも、理論的なアプロ-チの方法はあまり進んでいない。本研究のきたる目的はクラスタ-イオンビ-ムと固体との相互作用を解析できる計算機シミュレ-ション・コ-ドの開発にある。そのために我々は2体間衝突近似に基づく時間発展的なシミュレ-ションコ-ドを作成した。ひとつは非晶質系に対するDYACATコ-ドであり、いまひとつは、結晶系に対するDYACOCTコ-ドである。これらのコ-ドはクラスタ-イオンばかりでなく、単体のイオンにも応用され、prompt collislonal相におけるスパッタ-原子の角度分布はunder-cosine分布になり、slow collsionae相におけるそれはcosine分布に近いとの結論に達した。この事はIBA-1989の国際会議で発表し注目された。またDYACOCTコ-ドをカスケ-ド損傷に応用し、カスケ-ド損傷構造に対する新しい知見を得、第4回核融合材料国際会議にて招待講演を受けた。クラスタ-イオン蒸着において加圧されたビ-ムが固体表面にきれいに蒸着される機構についても解析し、次のような知見を得た。
すなはち、第一段階としてクラスタ-の下部は固体との衝突において表面近傍に高密度層を形成する役割をし、中間の部分はその高密度層との衝突において多くの部分が反射し、続いて落ちてくる上部との衝突を通してクラスタ-内でスパイク状態が出現し、多くのクラスタ-内のイオンは横方向のmigration energyを受け、表面に広がっていくと考えられる。この知見はIBA-1989の国際会議においても発表された。

研究成果

• [文献書誌] Y.YAMAMURA,K.MURAOKA: "Over-Cosine Distributions of sputtered Atoms at Normal Incidence" Nucl.Iustr.Methods. B42. 175-181 (1989)
• [文献書誌] Y.YAMAMURA: "Compuler Simulations of Cascade Damage in Metals" Nucl.Instr.Methods.
• [文献書誌] Y.Yamamura,T.Takiguch,H.Tawara: "Data Compilation of Augular Distributions of Sputtered Atoms" NIFS-BSTA-1. 1-218 (1990)
• [文献書誌] Y.YAMAMURA N.MATSUNAMI K.KITOH: "A COMPOTER STUDY OF THE ENERGY LOSS SPECTRUM OF 100 μev H'AT A W(III)SURFACE" Nucl.Instr.Methods. B45. 403-407 (1990)
• [文献書誌] Y.YAMAMURA: "TIME-DEPENDENT ANGULAR DISTRIBUTlON OF SPUTTERED PARTICLES FROM AMORPHOUS TARGETS" Nucl.Instr.Methods. B45. 582-585 (1990)
• [文献書誌] Y.YAMAMURA: "COMPUTER SIMULATION OF IONIZED CLUSTER BEAM BOMBARDMENT ON CARBON SUBSTRATE" Nucl.Instr.Methods. B45. 707-713 (1990)