分子动力学模拟C＋离子与聚变材料钨的相互作用

摘要

采用分子动力学方法模拟不同能量的C+离子与聚变材料钨的相互作用。模拟结果表明:当C+离子入射剂量为3.11×1016cm-2,入射能量为50 eV时,样品表面形成一层碳膜;而入射离子能量为150和250 eV时,C+离子入射到样品内与钨原子共同形成碳钨混合层,样品表面没有形成碳膜;碳的沉积率随能量的增大先减小后增加,溅射率随能量的增大先增大后减小;轰击后的样品中,碳原子密度、C-W键密度及C-C键密度分布都随能量的增加逐渐向样品内移动,且C-W键分布厚度随能量的增加而逐渐增加,C-C键分布厚度几乎不随能量变化;在作用过程中极少量的钨原子发生溅射,但引起钨晶格损伤严重;碳在轰击后的样品中主要以Csp3杂化形式存在。