КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ КАСКАДІВ ЗМІЩЕНИХ АТОМІВ У СТРУКТУРІ ЦИРКОНУ

О.Є. ГРЕЧАНІВСЬКИЙ

РЕЗЮМЕ

За допомогою методу молекулярної динаміки проведено моделювання пошкодження структури циркону,
яке відбувається внаслідок утворення чотирьох каскадів зміщення, що перекриваються між собою.
Показано, що в області перекриття каскадів зміщення утворюються декілька пустот з характерними
розмірами 1-2 нм. Між ними утворюються наноканали, які характеризуються низькою густиною.
Результати комп'ютерного моделювання показують, що в цих наноканалах коефіцієнти дифузії атомів
кисню за температури 300 К можуть досягати 10-20 м2/с. Такі коефіцієнти дифузії сприяють виносу
радіогенного свинцю з метаміктного циркону протягом геологічного часу.

SUMMARY
Close overlap of four 20 keV Zr atoms by implanting
the next Zr atoms close to the trajectory of a previous
event has been performed using the MD simulation
method. It has been shown that the structure damaged
by overlapping events contains several depleted regions
with characteristic sized of about 1-2 nm. Furthermore,
these events produce a channel of depleted matter between
the overlapping damaged regions. Results of the
MD simulations show that in these channels the coefficient
of diffusion of oxygen atoms is about to 10-20 m2/s
at 300 K. Such coefficient of diffusion may provide a
high-diffusivity path for radiogenic Pb.

РЕЗЮМЕ
С помощью метода молекулярной динамики про-
ведено моделирование повреждения структуры
циркона, происходящего в результате образования
четырех каскадов смещения, которые перекрывают-
ся между собой. Показано, что в области перекры-
вания каскадов смещения образуются несколько
пустот с характерными размерами 1-2 нм. Между
ними образуются наноканалы, характеризующиеся
низкой плотностью. Результаты компьютерных мо-
делирований показывают, что в этих наноканалах
коэффициенты диффузии атомов кислорода при
температуре 300 К могут достигать 10-20 м2/с. Такие
коэффициенты диффузии способствуют выносу ра-
диогенного свинца из метамиктного циркона в тече-
ние геологического времени.

Номер журналу: 

Вкладення: 

Сторінка: 

71