Молекулярно-динамическое моделирование структуры и свойств стеклообразной подложки SiO2 в широком диапазоне температур

Abstract

В работе Ф.В. Григорьева «Силовые поля для молекулярно-динамического моделирования процесса напыления плёнок диоксида кремния» был предложен простой межионный потенциал DESIL для моделирования аморфных подложек SiO2, широко используемых для напыления тонких пленок. Данный потенциал имеет важное преимущество перед популярным потенциалом BKS из-за отсутствия нефизической области притяжения на малых расстояниях между частицами. Это обстоятельство является важным при моделировании напыления на подложку SiO2 когда, столкновения между частицами приводят к сближению на малые расстояния и может наблюдаться артефакт взаимного захвата частиц, искажающий результаты моделирования. Цель настоящей работы состоит в демонстрации возможностей данного потенциала для предсказания структурных и термодинамических характеристик аморфных силикатных стекол в широком диапазоне температур. F.V. Grigoriev's paper “Force Fields for Molecular-Dynamic Modeling of Sputter Deposition Process on Silicon Dioxide Film”, proposes a simple DESIL interion potential for modeling amorphous SiO2 substrates widely used for thin film sputter deposition. This potential provides an important advantage when compared with popular potential of BKS due to the absence of a non-physical attraction region at short distances between particles. This is important when simulating SiO2 substrate sputtering where collisions between particles result in shortrange proximity. In this case an artifact of particle intercapture may be observed which distorts the simulation results. The purpose of this work is to demonstrate the potential for predicting the structural and thermodynamic characteristics of amorphous silicate glasses over a broad temperature range.