We studied the percolation and jamming of elongated objects using the Random Sequential Adsorption (RSA) technique. The objects were represented by linear sequences of beads forming needles. The positions of the beads were restricted to vertices of two-dimensional square lattice. The external field that imposed ordering of the objects was introduced into the model. The percolation and the jamming thresholds were determined for all systems under consideration. The influence of the chain length and the ordering on both thresholds was calculated and discussed. It was shown that for a strongly ordered system containing needles the ratio of percolation and jamming thresholds cp=cj is almost independent on the needle length d.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In order to determine the structure and dynamic properties of polymers systems in a random environment we developed and studied an idealized model. Properties of the model of confined linear and branched polymer chains were studied by means of the Monte Carlo method. Model chains were built of statistical segments and embedded to a simple cubic lattice. Then, the polymers were put into a tube formed by four impenetrable surfaces. A Metropolis-like sampling Monte Carlo algorithm was used to determine the static and dynamic properties of these model macromolecules. The influence of the size of the confinement (the tube diameter) and the chain length on polymer properties was studied. The universal behavior of confined polymer linear chains under consideration was found and discussed. The long-time (diffusion) dynamic properties of the system were also studied. The differences in the mobility of chains depending on the number of branches was shown and discussed – stars with an even number of arms exhibited the ballistic motion at certain conditions. The possible mechanism of the chain' motion was discussed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this study we present Monte Carlo simulation studies of thin films deposited in the ion beam assisted deposition (IB AD) process. The simulations were performed on a simple cubic lattice with the Metropolis sampling algorithm. Examination of the microstructure and morphology of the simulated film shows that the processes of the surface diffusion of adatoms and the sputtering of the film during its growth as a result of the ion bombardment significantly influence the structure of the deposited layer. The presented simulation model enables one to determine the importance and the influence of these processes on the final structure of the film.
Przedstawiono kontynuację badań symulacyjnych metodą Monte Carlo wzrostu warstw (w skali atomowej) wspomaganego niskoenergetycznym bombardowaniem jonowym (IBAD). W określonych warunkach procesu osadzania badano, w jakim stopniu oddziaływania adatom-adatom, jon-adatom, uwzględnione w modelu, wpływają na strukturę warstw i morfologię ich powierzchni. Stwierdzono, że oddziaływania te mogą znacząco zmieniać strukturę kolumnową warstw zwłaszcza w zakresie małych energii jonów bombardujących warstwę. Zmienia się wówczas również gęstość i chropowatość warstw.
EN
Monte Carlo simulations of the IBAD process of layer growths in the atomic scale are presented. The investigations focused on the influence of both the adatom-adatom and ion-adatom interactions on the structure and the morphology of the layers. It was found that these interactions can determine the presence (or absence) of the columnar structure of the layers particularly for the low ion bombardment energy regime. Also the density and the roughness of the layers is sensible to the magnitude of these interactions.
W pracy przedstawiono kontynuację badań symulacyjnych (metodą Monte Carlo) modyfikacji topografii powierzchni i wzrostu warstw nanoszonych w procesie IBAD. Badano chropowatość powierzchni warstw o symulowanym wzroście oraz warstw optycznych (CrN) nanoszonych w warunkach odpowiadających warunkom symulacji. Z pomiarów elipsometrycznych, mierząc spektralną zależność współczynnika załamania n oraz wskaźnika absorpcji k, określono wpływ energii bombardujących jonów na właściwości optyczne osadzanych warstw. Zmiana parametrów n i k wynika m. in. ze zmian topografii powierzchni, co badano wykorzystując mikroskop sil atomowych (AFM). Porównując wartości współczynników ft, zmierzonych za pomocą mikroskopu AFM z wartościami uzyskanymi z symulacji komputerowych stwierdzono konieczność opracowania odpowiedniej metodyki uśredniania obliczeń.
EN
In this work we present the continuation of our former simulation studies on optical films deposited in IBAD process. The comparison between the simulation results and the experimental results obtained for CrN film obtained for different energy of ion beam is presented. The results show that along with the increase of the ion beam energy the roughness of the films under consideration decreases for both simulation and experimental cases determined by AFM microscope measurements.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A Monte Carlo simulation model of the ion-beam assisted deposition (IBAD) process was used to investigate the influence of some process parameters on the final quality of thin films. The simulations were performed on a simple cubic lattice on which the particles were located. The results show that the angle of ion beam incidence, as well as the kinetic energy of particles, ion-to-atom arrival ratio (IAR) and the roughness of the substrate play an important role in the quality of the obtained films. The influence of the deposition process parameters on the morphology of the films was also discussed
Przeprowadzono symulację wzrostu warstw nanoszonych w procesie IBAD metodą Monte Carlo. Zbadano wpływ parametrów procesu osadzania na właściwości warstw. Symulacje prowadzono na siatce kubicznej prostej (simple cubic), w węzłach której lokują się nanoszone cząstki. Jednocześnie wprowadzono możliwość zmiany struktury wewnętrznej w czasie trwania procesu osadzania. Otrzymane wyniki wskazują, że morfologia warstw zależy istotnie od kąta padania wiązki jonów, energii kinetycznej cząstek docierających do podłoża, proporcji natężenia strumienia jonów i atomów w procesie oraz rodzaju profilu powierzchni. Odpowiedni dobór tych parametrów pozwala na optymalizację właściwości warstw.
EN
A Monte Carlo simulation model of the ion-assisted deposition process (IBAD) has been used in order to investigate the influence of some process parameters on the final quality of the thin films. The simulations were performed on a simple cubic lattice on which the particles were located. The mechanism of internal rearrangements of deposited adatoms has been introduced into the model. The results show that the angle of ion beam as well as the kinetic energy particles, ion-to-atom arrival ratio (IAR) and the roughness of the substrate play an important role in the quality of obtained films. Also the influence of the parameters on morphology of the films has been discussed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.