薄膜生长过程的Monte Carlo模拟

用Monte Carlo方法以Cu为例对薄膜生长过程进行了计算机模拟. 不仅对原子的吸附、迁移及脱附三种过程采用了更为合理的模型, 还考虑了这些过程发生时对近邻原子的连带效应. 在合理选择原子间互作用势计算方法的基础上, 改进了原子迁移激活能的计算方法. 计算了表征薄膜生长表面形貌的表面粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度. 结果表明, 在一定的原子入射率下, 表面粗糙度和相对密度的变化存在一个生长最佳温度. 随着衬底温度的升高, 表面粗糙度减小, 膜的相对密度增大. 当达到生长最佳温度时, 粗糙度最小, 而相对密度趋于饱和. 粗糙度随衬底温度的进一步升高开始增大. 生长最佳温度随原子入射率的增大而增大, 不同温度下原子入射率对粗糙度的影响不同, 在较低温度时粗糙度随入射率的增加而增加, 在较高温度时粗糙度随入射率增大而减小. 同时发现, 随入射率的增大或薄膜厚度的增加, 相对密度逐渐减小.     

利用Monte Carlo算法对薄膜生长过程的计算机模拟

用Monte Carlo方法以Cu为例对薄膜生长过程进行计算机模拟．不仅对原子的吸附、迁移及脱附3种过程采用更为合理的模型，还考虑这些过程发生时对近邻原子的连带效应．在合理选择原子间相互作用势计算方法的基础上．改进了原子迁移激活能的计算方法．计算了表征薄膜生长表面形貌的表面粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度．结果表明，在一定的原子入射率下，表面粗糙度和相对密度的变化存在一个临界温度．随着衬底温度的升高．表面粗糙度减小，膜的相对密度增大．当达到临界温度时，粗糙度随衬底温度的升高开始增大，而相对密度趋于饱和．临界温度随原子入射率的增大而增大，不同温度下原子入射率对粗糙度的影响不同，在较低温度时粗糙度随入射率的增加而增加，在较高温度时粗糙度随入射率增大而减小．同时发现．随入射率的增大或薄膜厚度的增加，相对密度均逐渐减小。     

Reverse Monte Carlo计算机模拟

介绍了ＲｅｖｅｒｓｅＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ计算机模拟原理，及其在应用时应注意的问题，并且详细地给出了应用举例     

深亚微米器件Monte Carlo模拟的数学模型

讨论了深亚微米半导体器件模拟的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法（ＭＣＭ）,并简要阐述了玻耳兹曼模型（ＢＴＭ）、漂移扩散模型（ＤＤＭ）和流体动力学模型（ＨＤＭ）之间的关系。     

S-枪溅射NiCr薄膜的Monte Carlo模拟

对Ｓ－枪溅射ＮｉＣｒ合金薄膜过程采用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法进行了计算模拟．用靶刻蚀图形作为粒子发射频度函数,采用Ｔｈｏｍｐｓｏｎ能量分布,并考虑了环境气体的热运动,得到沉积粒子的能量、入射角度的分布随溅射工艺参数的变化规律．     

二元链状分子吸附的Monte Carlo模拟

在格子模型中，采用计算机模拟方法了二元链状分子系统在固体表面的吸附行为。从微观角度获得了系统在达到平衡之前的动态吸附过程，得到了链长不等的两种键状 固体表面附近的总链节浓度与吸附构型浓度的平衡分布。研究结果表明，开始时，短链分子优先被吸附，此后逐渐被长链分子所取代；长链分子的吸附更有利于系统的稳定。     

Burst探测器的Monte—Carlo模拟

考虑了广延空气族射（ＥＡＳ）与乳胶室（ＥＣ）及Ｂｕｒｓｔ探测器联合实验的可能性及其对原初宇宙线质子成分测量的贡献：Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ模拟给出了入射能量大于１００ＧｅＶ的粒子在乳胶室中纵向发展的过程。     

亚单层铜薄膜生长的动力学蒙特卡罗模拟

建立了亚单层铜薄膜生长的三维模型,用动力学蒙特卡罗方法对亚单层铜薄膜的生长过程进行了模拟,研究了衬底温度和沉积速率对亚单层铜薄膜生长的影响,结果表明,随衬底温度升高和沉积速率降低,岛形状由离散型逐渐转变为紧致型,形成近四方形的岛,岛的平均尺寸急剧增大,岛的数目迅速减少,衬底温度达到一定值之后,岛的数目基本不变.     

Kinetic Monte Carlo方法对薄膜生长初期表面形貌的研究

用Kinetic Monte Carlo方法研究了薄膜生长初期的表面形貌, 对激活能的计算采用了更加通用、准确的算法, 模型考虑了原子吸附、迁移、脱附、蒸发原子返回基底, 二体运动等多种机理, 根据模型编写了相应的软件, 利用计算机图形学的原理对薄膜的表面形态进行了三维立体成像, 并通过模拟发现, 在低温和高温时薄膜的早期成核和表面形貌完全不同, 薄膜后续的生长与早期成核有很大的关系. 微观机理主要受原子的热运动影响, 温度决定扩散能力, 入射率决定扩散时间.     

基于分子源SrTiO_3薄膜同质外延生长的Monte Carlo模拟Ⅱ:模拟结果与讨论

根据本文作者提出的以SrTi O3为代表的ABO3型氧化物薄膜成长机制以及基于MonteCarlo方法的三维模型及模拟算法(详见另文),编制了模拟软件,模拟了不同沉积速率、不同的基底温度下的薄膜组成.模拟过程中两个输入参数选为薄膜的沉积速率和沉积温度,并根据一般研究中采用的实验条件,分别取沉积速率为0.00125ML/s和0.004ML/s(单层/秒,Mono-layer/second,以下同),基底温度为500K～800K.模拟结果表明,随着基底温度的升高,薄膜中SrO分子和Ti O2分子的数目逐渐减少,当超过某一临界温度,薄膜为完全的SrTi O3薄膜;而且随着沉积速率的升高,同质外延生长SrTi O3的最低温度也随之升高.     

蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法在期权定价中应用的比较研究

在期权的交易中,最关键的问题是期权定价。蒙特卡洛模拟作为期权定价的有效的数值方法之一,近年来发展迅速。然而蒙特卡洛方法产生的随机数为伪随机数有收敛速度慢、计算量大等缺陷。拟蒙特卡洛模拟是采用拟随机数序列代替伪随机数序列的蒙特卡洛模拟。通过考察线性同余发生器;Halton序列、Sobol序列等拟随机数序列的特点,以欧式看涨期权为对象研究了蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法的有效性。对比实验显示了拟蒙特卡洛模拟明显优于蒙特卡洛模拟。     

薄膜生长初期的蒙特卡罗模型

构造了薄膜生长的蒙特卡罗模型,并应用该模型研究了薄膜生长初期岛的形貌.模型中考虑了主要的3个动力学过程:原子沉积、原子扩散及原子脱附,并且认为这3个过程既相互独立又相互影响,即在同一计算步长中,3个过程依据各自速率所构造的概率发生,同时扩散及脱附速率是随着沉积过程的进行而变化的.结果表明,当基底温度较低或者沉积速率较快时形成分形岛;而当基底温度较高或者沉积速率较慢时形成紧致岛.这一结论也得到了实验的验证.     

开放体系中抗体-抗原复合物生长的Monte Carlo模拟

为了研究更接近于真实的免疫反应系统中抗体-抗原复合物的生长,提出了一个开放的抗体-抗原系统模型,在这一体系中抗体、抗原分子能以一定的方式产生并参与反应.通过Monte Carlo模拟方法分别考察了线性体系和支化体系的演化过程,所采用的算法包含了一个自洽的叠代方法计算等待时间,以此算法为基础,研究了抗体和抗原分子不同输入方式对复合物数均和重均聚合度的影响,发现不同体系在演化过程中的相关统计特征都可以反映输入方式的变化,因而可以通过观测平均物理量来识别输入方式.     

Monte Carlo模拟PEFC电极电催化剂的利用率

膜电极是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部分，建立了膜电极的随机方格子模型，在电极模型各格点位置用Montecarlo方法生成随机分布的电极粒子、Nanon溶液粒子和聚四氟乙烯团粒，把电极的输出电流转化成一个概率事件，确定了有效输出电流迷宫通道模型，并建立了非即回无规行走扫描算法，运用MATLAB和C语言编写了模拟程序实现了对膜电极催化刑利用率的统计，并探讨了电极结构和电极制备工艺对催化利利用率的影响．     

异常晶粒长大的Monte Carlo模拟方法

采用Radhakrishnan等改进后的Monte Carlo方法,模拟了两种能量结构下的异常晶粒长大过程.研究结果发现,在相同参数下用改进算法模拟异常晶粒长大比Srolovitz和Grest等人的模拟所得到的效率高,而且结果比后者与实际符合得更好.在两种能量结构下,异常晶粒长大的趋势相同,随着J1/J2值的增大,晶粒长大指数有所增加,异常晶粒的体积百分比曲线都出现平台阶段.在相同参数下,第二种能量结构的异常晶粒长大的速率比较快.     

柴油机排气微粒生长过程的蒙特卡洛模拟

在柴油机燃烧过程中,基簇粒子经过表面增长、凝聚、枝接、断裂和氧化等过程而形成碳烟微粒。文章根据碳烟微粒生长过程的特征,描述了模拟该生长过程的动态蒙特卡洛方法;对模拟结果采用现代分形理论进行计算分析,较为准确地获得微粒的回转半径以及分形维数等结构参数以及生长过程的相关信息。     

放射治疗剂量分布的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法模拟放射治疗剂量分布,改写现有的放射治疗软件DPM,并进行剂量计算。与图形处理方便的Matlab软件相结合,给出直观的显示结果。该方法是一个很有前景的研究方向,因为它既可以获得很快的仿真速度,又能得到直观的仿真结果图形。运行结果表明剂量计算能在1min之内完成,计算速度和精度满足要求。该方法对于提高放射治疗水平具有重要的指导意义和应用价值。     

脉冲激光沉积纳米Si晶粒气相生长的蒙特卡罗模拟

采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟方法,引入粘连成核模型,模拟了脉冲激光烧蚀制备纳米Si晶粒的气相成核与长大过程,并研究了初始烧蚀Si粒子总数对纳米晶粒尺寸和密度分布的影响.研究结果表明:随着初始烧蚀Si粒子总数增大,纳米晶粒数目增多,尺寸分布变宽,Si晶粒尺寸分布近似满足幂函数衰减规律.给出了烧蚀粒子和环境气体密度随时间演化图,所得结论可为进一步研究纳米晶粒生长动力学提供理论依据.     

火灾探测报警系统可靠性的Monte Carlo仿真

运用系统可靠性分析的相关理论,通过对火灾探测报警系统内部逻辑任务关东的分析,建立了火灾探测报警系统的可靠性模型。利用Monte Carlo系统仿真方法,对火灾探测报警系统失效时间进行抽样,模拟分析了系统可靠度和故障率随时间的变化规律,得到的可靠度和故障率曲线符合理论和工程实践。分析了误差产生原因,提出了减小误差的方法。