Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kugler Sándor1 Amorf szén rétegek növesztésének modellezése, időfejlődésének molekuladinamikai szimulációja Kugler Sándor, Koháry Krisztián* BME Elméleti.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kugler Sándor1 Amorf szén rétegek növesztésének modellezése, időfejlődésének molekuladinamikai szimulációja Kugler Sándor, Koháry Krisztián* BME Elméleti."— Előadás másolata:

1 Kugler Sándor1 Amorf szén rétegek növesztésének modellezése, időfejlődésének molekuladinamikai szimulációja Kugler Sándor, Koháry Krisztián* BME Elméleti Fizika Tsz. * Jelenleg: Department of Materials, University of Oxford

2 Kugler Sándor2 Amorf szerkezetek meghatározása Laboratórium minta kísérleti berendezés kalibrálás mérés adatfeldolgozás Számítógép modell számítógép program tesztelés program futtatás adatfeldolgozás

3 Kugler Sándor3 Mérés Diffrakció (neutron, elektron, x-ray) struktúra faktor párkorrelációs függvény. Első ismert diffrakciós mérés amorf(?) szénen:

4 Kugler Sándor4

5 5

6 6 Neutron diffrakció Gaskell, Saeed, Chieux, McKenzie; Phys. Rev. Lett (1991) gyémántrács típusú lokális elrendeződés. Kugler, Shimakawa, Watanabe, Hayashi, László, Bellissent;J. Non-Cryst. Solids (1993) grafitszerű lokális elrendeződés.

7 Kugler Sándor7 Diffrakció (neutron, elektron, x-ray) struktúra faktor párkorrelációs függvény. A párkorrelációs (radiális eloszlás) függvény egydimenziós leképezése a háromdimenziós atomi konfigurációnak.

8 Kugler Sándor8 Számítógépes szimulációk Monte Carlo típusú szimulációk Molekula Dinamikai szimulációk Tradicionális MC módszer Reverse Monte Carlo módszer

9 Kugler Sándor9 Tradicionális MC: energia minimum keresése az energia hiperfelületen. Lokális atomi kölcsönhatás ismerete szükséges. Metropolis algoritmus (J. Chem. Phys. 21, 1087 (1953))

10 Kugler Sándor10 Reverse MC: mért S(Q)-tól (g(r)-től) való minimális eltérés keresése. Diffrakciós mérés szükséges. McGreevy and Pusztai: Molec. Sim (1988)

11 Kugler Sándor11 Molekula Dinamika módszer Az MC módszerek esetében nehéz a dinamika nyomon követése, a mozgások, az időfejlődés vizsgálata. Ezt a hiányosságot küszöböli ki a Molekula Dinamika. A jelenlegi számítógép kapacitások lehetővé teszik pl. 100 atom mozgásának pikoszekundumos intervallumban történő nyomon követését.

12 Kugler Sándor12 Verlet algoritmus

13 Kugler Sándor13 Korábbi modellek Galli et al (Phys. Rev. Lett (1989)). 54 atom, DFT (ab initio), periodikus határfeltétel, folyadékból gyorshűtéssel. Stephan et al (Phys. Rev.B (1994)). 128 atom, DFT (szemiempirikus), periodikus határfeltétel, gyorshütéssel. Wang et al. (Phys. Rev. Lett (1993)). 216 atom, TB pot. gyorshűtéssel.

14 Kugler Sándor14 Motiváció Laboratóriumi körülmények között nehéz (nem lehet) a 4. oszlop elemeiből gyorshűtéssel amorf szerkezetet létrehozni. Amorf szerkezeteket létrehozni csak gőzfázisból szubsztrátumra történő leválasztással lehet!

15 Kugler Sándor15 Kölcsönhatás leírása Klasszikus empirikus potenciál. Kovalens rendszerről lévén szó, minimum 3 test kölcsönhatás szükséges a leírására. Kvantummechanika tárgyalás. DFT LDA, tight-binding potenciálok. Szén esetében mi a Xu et al: J. Phys. C (1992) TB potenciált használtuk. (Fullerén: László I.)

16 Kugler Sándor16 Paraméter beállítások MD időlépés: dt = 0.5 fs Szubsztrát atomok száma: 120 Bombázó energia:1-10 eV Bombázás: 125 fs-onként (átlagosan) Szubsztrát hőmérséklet: 100, 300 K Max. bombázó atomszám: 177

17 Kugler Sándor17

18 Kugler Sándor18

19 Kugler Sándor19

20 Kugler Sándor20

21 Kugler Sándor21

22 Kugler Sándor22

23 Kugler Sándor23

24 Kugler Sándor24

25 Kugler Sándor25

26 Kugler Sándor26

27 Kugler Sándor27

28 Kugler Sándor28

29 Kugler Sándor29

30 Kugler Sándor30

31 Kugler Sándor31

32 Kugler Sándor32

33 Kugler Sándor33 Konklúzió Sikeres módszer az amorf félvezetők szerkezetének számítógépes szimulációjára Memória effektus a nővesztés során Nem Debye típusú a hőmérsékleti relaxáció („stretched exponential”)

34 Kugler Sándor34 Köszönetnyilvánítás László István (BME Elm. Fiz. Tsz.) Prof. Koichi Shimakawa (Gifu. Univ., Japán) Prof. Takeshi Aoki (Tokyo Inst. of Polytechnics, ahol a számítógépes szimulációk nagy része készült)

35 Kugler Sándor35 Az előadáshoz kapcsolódó cikkek: K. Kohary, S. Kugler: Growth of amorphous semiconductors: tigth-binding molecular dynamics study, J. Non-Cryst. Solids, (2000). K. Kohary and S. Kugler: Growth of amorphous carbon. Low energy Molecular Dynamics simulation of atomic bombardment, Phys. Rev. B (2001) K. Kohary and S. Kugler: Time development during growth and relaxation of a amorphous carbon. Tigth-binding molecular dynamics study, J. Non-Cryst. Solids, (2002). K. Kohary, S. Kugler Z Hajnal, T. Kohler, T. Frauenheim, S. Katai and P. Deak: Atomistic simulation of the bonbardment process during the BEN phase of chemical vapor deposition (CVD) of diamond Diamond and Related Materials (2002)


Letölteni ppt "Kugler Sándor1 Amorf szén rétegek növesztésének modellezése, időfejlődésének molekuladinamikai szimulációja Kugler Sándor, Koháry Krisztián* BME Elméleti."

Hasonló előadás


Google Hirdetések