Макарець М. В. Взаємодія іонів середньої енергії з твердим тілом і наноструктурами

Розвинуто теорію взаємодії швидких іонів з твердим тілом і наноструктурами: виділено внески в інтеграл ядерних зіткнень рівнянь ЛШШ, обумовлені криволінійністю траєкторії іона та флуктуаціями втрат енергії; введено сумарний переріз пружного розсіяння; застосовано характеристичні функції для розв’язку цих рівнянь, дослідження і побудови розподілів повних та просторових пробігів; запропоновано метод повільно змінних функцій для розрахунку їх кумулянтів. Знайдено кумулянти до 6-го порядку цих розподілів для енергії іонів до 1 ГеВ і всіх пар іон-одноатомна мішень. Побудовано щільності розподілу, які враховують ці кумулянти. Досліджено вплив розпилення поверхні мішені, її температури, дифузії, та радіаційно-стимульованої дифузії на розподіли імплантованих іонів і створених ними радіаційних дефектів та їх кумулянти. Розвинуто методи чисельного моделювання взаємодії швидких іонів і електронів із вуглецевими наноструктурами і показано, що основний внесок у полімеризацію фулериту C60 електронами з енергією порядку кеВ дають низькоенергетичні вторинні електрони. Знайдено середнє число полімерних зв'язків на один первинний електрон. Запропоновано використати фулерит C60 як матеріал детекторів низькоенергетичного beta-випромінювання. Показано, що внесок вторинних електронів у крослінкування нанотрубок також суттєвий і при їх опроміненні іонами вуглецю з енергією кілька кеВ, коли ці іони та створені ними вибиті атоми, окрім крослінкування, ще й аморфізують систему.