ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ТЕРМІЧНОГО ПІКУ ПРИ ФОРМУВАННІ МЕТАЛЕВИХ НАНОЧАСТОК ШВИДКИМИ ІОНАМИ

 

В. П. Хоменков

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

 

Металеві наночастки в аморфній матриці знаходять широке застосування в плазмоніці. Одним з перспективних методів формування таких наночасток є опромінення швидкими іонами, внаслідок чого сферичні частки можуть витягуватись у нанонитки довжиною до сотень нанометрів. Однак механізм цього явища досі не зрозумілий.

Одним з методів опису релаксації енергії швидкого іона в речовині є модель термічного піку, вперше запропонована в [1] і реалізована в [2] у двовимірному випадку для однорідного середовища.

Автором була створена тривимірна модель для неоднорідного середовища довільної геометрії, що дозволило змоделювати проходження швидкого іона через металеву наночастку в аморфній матриці при різних значеннях прицільного параметру. Також було запропоновано температурну залежність термодинамічних параметрів для діелектричних матеріалів, що дозволило одержати добре узгодження розрахунків з експериментальними даними по опроміненню наночасток з Au в аморфномуSiO₂ іонами Kr з енергією 74 МеВ [3] та якісно пояснити механізм їх формування.

В даній роботі пропонуються результати моделювання формування наночасток з різних матеріалів іонами різних типів та енергій. Проведені розрахунки дозволяють зазделегідь планувати тип опромінення для одержання наночасток бажаної форми та розміру.

 

[1] М.И. Каганов, И.М. Лифшиц, Л.В. Танатаров / ЖЭТФ, т. 31, 1956, вып. 2(8), с. 232.

[2] M. Toulemonde, C. Dufour, E.Paumier / Phys. Rev. B 46, 1992, 14362.

[3] G. Rizza, P. E. Coulon, V. Khomenkov et al. / Phys. Rev. B 86, 2012, 035450.