Вышедшие номера
Моделирование твердофазной аморфизации как процесса генерации структурных дефектов
Демишев С.В.1, Ищенко Т.В.1, Пирогов Ф.В.1
1Институт общей физики РАН, Москва
Поступила в редакцию: 3 марта 1994 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 1995 г.

На основании анализа экспериментальных данных по твердофазной аморфизации (ТФА) предложена простая модель для описания этого явления, основанная на рассмотрении поля деформаций, обусловленного структурными дефектами неупорядоченной системы. Показано, что в различных экспериментальных системах процесс ТФА может быть описан с единой точки зрения как процесс релаксации исходного напряженного метастабильного состояния. Учет взаимодействия структурных элементов приводит к нелинейной зависимости энергии активации процесса, и с формальной точки зрения модель оказывается аналогичной рассматриваемой в теории горения и взрыва и имеет автоволновые решения типа бегущий фронт для волны фазового превращения и бегущий импульс для связанного с фронтом температурного профиля. Предложено уравнение, связывающее значения корреляционной длины в аморфной сетке Lc с термодинамическими параметрами ТФА, определяемыми опытным путем, и показано, что модель ТФА предсказывает значения Lc ~ 15 Angstrem, близкие к экспериментальным. Найдено, что в общем случае возможны различные физические механизмы ТФА: беспороговый, ''мягкий'', когда концентрация N структурных нарушений, характеризующих аморфную фазу, увеличивается от N~ 0 до Nmax~ Lc-3, и ''жесткий'', когда для аморфизации требуется превышение критической пороговой концентрации N. Показано, что переход от ''мягкого'' к ''жесткому'' режиму контролируется величиной радиуса взаимодействия для поля деформаций. Из экспериментальных данных о зависимости напряжений, возникающих в процессе ионной имплантации в аморфизующейся пленке, от дозы облучения оценены параметры потенциала взаимодействия varphi(r) для структурных дефектов, характеризующих аморфную фазу.