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| 聚变堆中H刻蚀碳氢薄膜的分子动力学模拟 | |
| 引用本文： | 吕晓丹,秦尤敏,赵成利,宁建平,贺平逆,苟富均.聚变堆中H刻蚀碳氢薄膜的分子动力学模拟[J].真空科学与技术学报,2011,31(3):320-325. |
| 作者姓名： | 吕晓丹 秦尤敏 赵成利 宁建平 贺平逆 苟富均 |
| 作者单位： | 1. 贵州大学等离子体与材料表面作用研究所,贵阳,550025 2. 贵州大学等离子体与材料表面作用研究所,贵阳,550025;贵州大学材料与冶金学院,贵阳,550003 3. 辐射物理及技术教育部重点实验室,成都,610064;荷兰皇家科学院等离子体所,荷兰,2300 |
| 基金项目： | 国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项项目，贵州省优秀青年科技人才培养计划项目 |
| 摘 要： | 使用分子动力学方法模拟了低能H原子与碳氢薄膜的作用过程,以了解基于核聚变装置中等离子体与C基材料的相互作用机制。模拟中使用REBO(reactive empirical bond order)势函数来描述C-H体系中原子间的相互作用,并使用Berendsen热浴来控制体系的温度。文中着重探讨了入射能量对低能H原子刻蚀碳氢薄膜的影响,入射能量分别为0.3,1,5和10eV。模拟结果显示随着入射能量的增加,H原子的吸附率增加,C原子和H原子的刻蚀率增加。同一能量下H原子比C原子更易发生刻蚀。通过讨论发现在H原子与碳氢薄膜作用过程中,当能量大于1 eV时,由于入射的H原子先沉积在表面并与表面原子发生反应形成碳氢化合物,然后在后续入射粒子的轰击下碳氢化合物在表面发生解吸附现象,从而导致了C原子的刻蚀,因此C原子的刻蚀发生主要是化学增强的物理溅射。 |
| 关 键 词： | 分子动力学 碳氢薄膜 吸附 刻蚀 |
Molecular Dynamics Simulation of H-Etching of Hydrocarbon Films in Fusion Reactor |
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| Lü Xiaodan,Qin Youmin,Zhao Chengli,Ning Jianping,He Pingni,Gou Fujun.Molecular Dynamics Simulation of H-Etching of Hydrocarbon Films in Fusion Reactor[J].JOurnal of Vacuum Science and Technology,2011,31(3):320-325. | |
| Authors: | Lü Xiaodan Qin Youmin Zhao Chengli Ning Jianping He Pingni Gou Fujun |
| Affiliation: | Lü Xiaodan1,Qin Youmin1,2,Zhao Chengli1,Ning Jianping1,He Pingni1,Gou Fujun3,4 (1.Institute of Plasma Surface Interactions,Guizhou University,Guiyang 550025,China,2.School of Materials and Metallurgy,Guiyang 550003,3.Key Lab of Radiation Physics & Technology Ministry of Education,Chengdu 610064,4.FOM Institute for Plasma Physics,3439 MN Nieuwegein,The Netherlands) |
| Abstract: | The etching of hydrocarbon films by low energy hydrogen radicals in the nuclear fusion reactor was simulated,based on molecular dynamics,to understand the interaction of the plasma and the carbon-based materials.In the simulation,the reactive empirical bond order(REBO) potential was used to describe the interaction in the C-H system,and Berendsen thermostat scheme was employed in temperature control.The influence of the impinging H atoms with energies of 0.3,1,5 and 10 eV,respectively,on the etching rate of... |
| Keywords: | Molecular dynamics Hydrocarbon films Absorb Etching |
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