Вышедшие номера
Молекулярная динамика плавления тонких кремниевых пленок с двумя потенциалами машинного обучения
Фомин Ю.Д.1, Циок Е.Н.1, Бобков С.А.2, Рыжов В.Н.1
1Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук, Москва, Россия
2Национальный исследовательский центр " Курчатовский институт", Федеральный центр коллективного пользования научным оборудованием " Комплекс моделирования и обработки данных исследовательских установок мега-класса", Москва, Россия
Email: fomin314@mail.ru
Поступила в редакцию: 16 июня 2026 г.
В окончательной редакции: 18 августа 2026 г.
Принята к печати: 19 августа 2026 г.
Выставление онлайн: 16 октября 2026 г.

Термическая стабильность силицена и тонких кремниевых пленок изучена методом молекулярной динамики с использованием двух потенциалов машинного обучения - SNAP и GAP. Для потенциала SNAP рассмотрены системы от одного слоя силицена до пленок толщиной в 36 слоев. Показано, что структура силицена разрушается при 500 K. Температура перехода в жидкое состояние возрастает с увеличением толщины пленки и достигает насыщения примерно при 28 слоях, что соответствует температуре плавления объемного материала для модели SNAP (1380 K). Тонкие пленки толщиной до 8 слоев при разрушении кристаллической решетки демонстрируют сосуществование двух фаз, в то время как более толстые пленки подвергаются поверхностному плавлению с последующим полным переходом в жидкое состояние. Потенциал GAP, хотя и более точный для объемного кремния, не способен правильно описать газовую фазу: силицен, моделируемый с помощью GAP, распадается на множество мелких кластеров. Полученные результаты сравниваются с более ранними данными для потенциала Стиллинджера-Вебера. Ключевые слова: силицен, пленки, плавление, молекулярное моделирование, потенциалы машинного обучения.
  1. K. Takeda, K. Shiraishi. Phys. Rev. B 50, 14916 (1994)
  2. P. Vogt, P. De Padova, C. Quaresima, J. Avila, E. Frantzeskakis, M.C. Asensio, A. Resta, B. Ealet, G. Le Lay. Phys. Rev. Lett. 108, 155501 (2012)
  3. A. Kara, H. Enriquez, A.P. Seitsonen, L.C. Lew Yan Voon, S. Vizzini, B. Aufray, H. Oughaddou. Surf. Sci. Rep. 67, 1 (2012)
  4. D. Jose, A. Datta. Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 7304 (2011)
  5. H. Oughaddou, H. Enriquez, M.R. Tchalala, H. Yildirim, A.J. Mayne, A. Bendounan, G. Dujardin, M.A. Ali, A. Kara. Surf. Sci. Rep. 90, 46 (2015)
  6. J. Zhao, H. Liu, Z. Yu, R. Quhe, S. Zhou, Y. Wang, C.C. Liu, H. Zhong, N. Han, J. Lu, Y. Yao, K. Wu. Prog. Mater. Sci. 83, 24 (2016)
  7. M.E. Davila, G. Le Lay. Mater. Today Adv. 16, 100312 (2022)
  8. G.G. Guzman-Verri, L.C. Lew Yan Voon. Phys. Rev. B 76, 075131 (2007)
  9. S. Cahangirov, M. Topsakal, E. Akturk, H. Sahin, S. Ciraci. Phys. Rev. Lett. 102, 236804 (2009)
  10. Yi. Ding, J. Ni. Appl. Phys. Lett. 95, 083115 (2009)
  11. H. Zhang, R. Wang. Phys. B: Condens. Matter 406, 4080 (2011)
  12. N.T.T. Tran, G. Gumbs, D.K. Nguyen, M.-F. Lin. ACS Omega 5, 23, 13760 (2020)
  13. V.V.O.N.Th. Hung, D.T.K. Huyen, L.Th. Trinh, L.V. Phuong Thuan. Mater. Today 49, 2414 (2022)
  14. J. Tersoff. Phys. Rev. B 39, 5566 (1989)
  15. V. Bocchetti, H.T. Diep, H. Enriquez, H. Oughaddou, A. Kara. J. Phys.: Conf. Ser. 491, 012008 (2014)
  16. P. Agrawal, L. Raff, R. Komanduri. Phys. Rev. B 72, 125206 (2005)
  17. Yu.D. Fomin, E.N. Tsiok, V.N. Ryzhov. Phys. Complex Syst. 5, 172 (2024)
  18. Yu.D. Fomin, E.N. Tsiok, V.N. Ryzhov. Phys. Part. Nucl. Lett. 22, 509 (2025)
  19. F.H. Stillinger, Th.A. Weber. Phys. Rev. B 31, 5262 (1985)
  20. W.M. Haynes. CRC handbook of chemistry and physics. CRC Press, Boca Raton, FL (2014). P. 4
  21. Yu. Zuo, Ch. Chen, X. Li, Zh. Deng, Y. Chen, J. Behler, G. Csanyi, A.V. Shapeev, A.P. Thompson, M.A. Wood, S.P. Ong. J. Phys. Chem. A. 124, 731 (2020)
  22. A.P. Bartk, J. Kermode, N. Bernstein, G. Csanyi. Phys. Rev. X 8, 041048 (2018)
  23. Yu.D. Fomin. Phys. Chem. Liq. 64, 2, 370 (2026)
  24. A.P. Thompson, L.P. Swiler, C.R. Trott, S.M. Foiles, G.J. Tucker. J. Comp. Phys. 285, 316 (2015)
  25. A.P. Bartok, R. Kondor, G. Csanyi. Phys. Rev. B 87, 184115 (2013)
  26. S.I. Lee, S.J. Lee. J. Korean Phys. Soci. 65, 7, 1040 (2014)
  27. S. Plimpton. J. Comp. Phys. 117, 1 (1995)
  28. M.C. Abramo, C. Caccamo, D. Costa, P.V. Giaquinta, G. Malescio, G. Munao, S. Prestipino. J. Chem. Phys. 142, 214502 (2015)
  29. L.C. Erhard, J. Rohrer, K. Albe, V.L. Deringer. Nat. Commun. 15, 1927 (2024).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.