Математичне моделювання процесу утворення шаруватих конденсатiв при електронно-променевому випаровуваннi–конденсацiї бiнарних систем типу Cu−Cr

Анотація

Розглядається механiзм спонтанного утворення шаруватих конденсатiв при електронно-променевому випаровуваннi з окремих тиглiв та подальшої конденсацiї бiнарних металевих систем. Моделювання кiнетичним методом Монте-Карло росту кристалiтiв показує, що конкурентний механiзм призводить до нелiнiйної залежностi швидкостi росту кристалiтiв кожної фази вiд густини потокiв. Розрахунок масопереносу свiдчить, що внаслiдок вiдбиття вiд поверхнi конденсату частини потоку атомiв на поверхнi ванн може утворюватися екрануюча плiвка з бiльш тугоплавкого компонента, завдяки якiй створюється зворотний зв’язок мiж швидкiстю випаровування компонентiв та складом конденсату. Показано, що при певних умовах це призводить до виникнення автоколивань, аперiодичного або стохастичного режимiв конденсацiї. Разом с флуктуацiями температури ванн це може призводити до появи шаруватих структур iз складною iєрархiєю товщини шарiв, якi спостерiгаються в реальних конденсатах.