Кавитационный механизм распыления материалов медленными многозарядными ионами
В. С. Воробьев, В. С. Лисица+, С. П. Малышенко*
Институт теплофизики экстремальных состояний РАН, 127412 Москва, Россия
+Российский научный центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия
*Институт высоких температур РАН, 127412 Москва, Россия
PACS: 52.77.Bn, 81.65.Cf
Abstract
Развит термодинамический подход к распылению материалов медленными
многозарядными ионами, основанный на кавитационном механизме разрушения
приповерхностного слоя материала. Показано, что сильное электрическое поле
медленного высокозаряженного иона, приближающегося к поверхности диэлектрика,
приводит к формированию растянутой метастабильной приповерхностной области, в
которой спонтанно могут возникнуть образующие перколяционный кластер каверны,
что приводит к разрушению этой области (кавитационная электровзрывная
эрозия). Найденные универсальные зависимости объема области разрушения от
заряда и свойств поверхности находятся в качественном согласии с
экспериментальными данными по распылению поверхностей LiF и SiO2
медленными ионами аргона и ксенона.