Досліджено питання молекулярно-динамічного (МД) моделювання атомних переміщень у каскадах зіткнень, а також утворення вакансій, міжвузлових і радіаційно-адсорбованих атомів в однокомпонентних Al, Ni, Cu та двошарових кристалах Al/Ni і Ni/Al, що описуються багаточастинковими атомними потенціалами у разі бомбардування іонами Ar і Xe з енергіями 15 - 100 еВ за температур 0 К - 750 К. Розглянуто можливість використання стабільного і квазістабільного МД методів для розрахунків параметрів моделей іонного перемішування (ІП) та радіаційно-прискореної дифузії (РПД): коефіцієнтів розпилення та ІП, середньої швидкості дрейфу атомів віддачі, розподілу генерації вакансій і міжвузлових атомів за глибиною кристала. Розраховано пошарові профілі концентрації псевдомаркера (ІП і РПД) у Cu та Ni, а також маркера з низькою концентрацією Al в Ni (ІП).

  Скачати повний текст

Розроблено нові підходи до використання методів прискореного молекуляр-но-динамічного моделювання елементарних процесів дифузії атомів, а саме: гіпердинаміки та температурно-прискореної динаміки. Для підвищення якості результатів моделювання в рамках гіпердинаміки, запропоновано викори-стовувати такі зміщені потенціали міжатомної взаємодії, введення яких залишає незмінною форму поверхні потенціальної енергії навколо енергетичного мінімуму системи. Розроблено методику побудови відповідних зміщених потенціалів. У рамках температурно-прискореної динаміки запропоновано змінювати потенціал міжатомної взаємодії так, щоб за підвищення температури атомних систем, частоти нормальних мод коливань змінювались на відому наперед задану величину. Розроблено методику поєднання описаних підходів до прискореного молекулярно-динамічного моделювання в рамках єдиного методу – температурно-прискореної гіпердинаміки.^UNew approaches to the applications of methods of accelerated molecular-dynamics simulation of elementary processes of diffusion, namely hyperdynamics and temperature-accelerated dynamics, have been developed. To improve the quality of the hyperdynamics method, it is proposed to use such biased potentials of interatomic interaction, the implementation of which leaves the unchanged shape of the surface of the potential energy around the energy minimum of the system. The method of construction of corresponding displaced potentials is developed. For temperature-accelerated dynamics, it is proposed to change the potential of interatomic interaction so that, at elevated temperatures of atomic systems, the normal mode frequencies change by a known preset value. The method of combining the described approaches with accelerated molecular-dynamic simulation of the temperature-accelerated hyperdynamics is developed.