Предложен новый алгоритм определения значений экстремумов измеряемой в процессе напыления многослойного покрытия зависимости значения коэффициента отражения от оптической толщины напыляемого слоя. Алгоритм использует физическую модель процесса напыления, что позволяет использовать все данные измерений, накопленные регистрирующим прибором во время напыления слоя, в отличие от классических подходов, которые хорошо описывают зависимость коэффициента отражения только вблизи ее экстремума. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована на примере моделирования процесса напыления 20слойного четвертьволнового зеркала. A new algorithm for determining the extrema in the dependence of the reflection coefficient on the optical thickness of the deposited layer is proposed. This reflection coefficient is measured during the deposition process of a multilayer coating. The proposed algorithm uses a physical model of the deposition process, which makes it possible to use all the measurement data accumulated by a recording device during the deposition of the layer in contrast to the classical approaches that adequately describe the dependence of the reflection coefficient only near its extremum. The efficiency of the proposed approach is shown by an example of modeling the deposition process for a 20-layer quarter-wave mirror.
Предложена модель, описывающая влияние наночастиц на атомистическую структуру напыляемых тонких пленок. Модель основана на развитом ранее методе молекулярно-динамического моделирования процесса напыления тонких оптических покрытий и применена к пленкам диоксида кремния. Наночастица предполагается неподвижной, ее взаимодействие с атомами описывается сферически симметричным потенциалом. Структура пленки вблизи наночастицы исследуется с помощью радиальных функций распределения. Показано, что поведение этих функций около наночастицы существенно отличается для случаев высокоэнергетического и низкоэнергетического напыления. A model describing the effect of nanoparticles on the structure of thin films structure is proposed. The model is based on the previously developed molecular dynamics method of thin film deposition simulation and is applied to the study of silicon dioxide thin films. A nanoparticle is considered as a fixed object whose interaction with film atoms is described by a spherical symmetric potential. Radial distribution functions are used to study the film structure near the nanoparticle. It is shown that the behavior of these functions is essentially different near nanoparticles in the cases of high-energy and low-energy deposition processes.
Кольца, состоящие из различного числа атомов, являются основным структурным элементом во многих неупорядоченных веществах. В настоящей статье представлен параллельный алгоритм получения приближенной функции распределения колец по числу атомов, основанный на методе Монте-Карло. Алгоритм применен к кластерам диоксида кремния, содержащим до миллиона атомов. Исследована эффективность алгоритма, как функция числа используемых вычислительных ядер, вплоть до 1024. The rings consisting of various number of atoms are basic structural elements in many disordered solids. In this paper, a parallel algorithm for calculating an approximate ring distribution function by the number of atoms is proposed. The algorithm is based on the Monte Carlo method and is applied to SiO$_2$ clusters consisting of up to $10^6$ atoms. The efficiency of the algorithm is studied using up to 1024 computational cores.
Предложены методы расчета потерь механической энергии в твердых материалах на основе моделирования методом молекулярной динамики внешнего воздействия и последующей релаксации системы. Рассчитывается обратная добротность и фурье-образ обратной добротности на частоте, равной обратному времени релаксации системы. Для обратной добротности получена оценка сверху, равная $10^{-4}$, что находится в интервале экспериментальных значений; для фурье-образа обратной добротности получена оценка сверху, равная $10^{-2}$. Two methods to estimate the mechanical energy losses in solid materials are proposed. These methods are based on the molecular dynamics simulation of external actions on the body's structure, followed by its relaxation. The inverse quality factor and its Fourier transform are estimated on the frequency equal to the reverse time of relaxation. The inverse quality factor is estimated from above by $10^{-4}$, which corresponds to experimental data.The Fourier transform is estimated from above by $10^{-2}$.
Предложен алгоритм расчета шероховатости поверхности тонких пленок, напыляемых в рамках численных экспериментов. Алгоритм применен к атомистическим кластерам диоксида кремния с характерным размером до 70 нм. Напыление пленки на подложку проводится с использованием метода, развитого ранее на основе классической молекулярной динамики с силовым полем DESIL, созданным специально для моделирования высокоэнергетических процессов напыления. Анализируется зависимость шероховатости от параметров алгоритма и от параметров напыления - температуры подложки и энергии осаждаемых атомов кремния. An algorithm of surface roughness calculation for the thin film atomistic clusters obtained in numerical experiments is proposed. The algorithm is applied to silicon dioxide films. The thickness of deposited films is up to 70 nm. The deposition process simulation is performed using the classical molecular dynamics method with the DESIL force field developed earlier specially for high-energy deposition simulation. The dependence of surface roughness on the algorithm parameters, the temperature of the substrate, and the energy of deposited silicon atoms is studied.