Hidrodinámica inducida por stress producido mediante irradiación iónica en materiales amorfizablesdinámica molecular y teoría

Resumen

La motivación de esta tesis es resolver la actual falta de explicaciones teóricas satisfactorias para la nanoestructuración de silicio mediante irradiación iónica (IBS). Durante los últimos años, se ha demostrado que el paradigma actual (la llamada teoría Bradley-Harper) no explica todos los experimentos disponibles y, en algunos casos, es incluso contradictoria. Además, los métodos numéricos se han dedicado casi exclusivamente a casos muy ideales, tales como los impactos de iones únicos contra objetivos perfectamente cristalinos, mientras que los experimentos reales consisten en impactos consecutivos en el sistema irradiado. En esta tesis se introduce un nuevo marco teórico que da cuenta de los nuevos resultados experimentales mencionados y llena el hueco entre las descripciones teóricas macroscópicas, basadas en ecuaciones diferenciales en derivadas parciales, y los resultados microscópicos de dinámica molecular (DM). Este método nos permite hacer una comparación con los experimentos ya publicados y con otros más recientes realizados por un grupo experimental colaborador. En este contexto, llegamos a la conclusión de que el stress inducido por los iones es el mecanismo más importante que predice la aparición de ripples nanoestructurados, y determinamos los parámetros que controlan su tamaño y la transición de plano a ripples superficiales.