XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАПЫЛЕНИЯ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ Иванов А.В., *Гусев Е.П., *Жданов С.А., *Хилков С.А.ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, Москва, РФ, aivanov@keldysh.ru*МФТИ (НИУ), г. Долгопрудный, РФ Тонкие магнитные пленки являются основой для построения различных устройств микроэлектроники. Методы молекулярной динамики [1] позволяют моделировать различные аспекты напыления тонких магнитных пленок, что может иметь как фундаментальное, так и прикладное значение. Каждая частица моделируемой системы характеризуется координатой, импульсом и магнитным моментом. Взаимодействие частиц описывается потенциалом Леннарда-Джонса. Эволюция магнитных моментов частиц описывается уравнением Ландау-Лифшица. В эффективном магнитном поле учитывается взаимодействие с внешним однородным магнитным полем и обменное взаимодействие с феноменологической зависимостью обменного интеграла от расстояния. Моделируется небольшой (десятки периодов кристаллической решетки) участок напыляемой пленки, в плоскости пленки заданы периодические граничные условия. На верхней границе моделируемой области расположен источник напыляемых частиц, на нижней границе расположена подложка в виде диатомного слоя. Частицы подложки находятся в термостате — в уравнения движения добавлены случайный источник и модельная вязкость, обеспечивающие релаксацию к равновесному распределению Максвелла-Больцмана с заданной температурой [2]. Модель реализована в виде высокопроизводительного программного комплекса на языках C++ и Python. Для увеличения производительности и создания внутреннего параллелизма, необходимого для запуска расчетов на многопроцессорных вычислительных системах, в алгоритме использован слой Верле, при этом в счетной области вводятся две сдвинутых на пол-ячейки подрешетки, с размером ячейки отвечающим радиусу обрезания потенциала межчастичного взаимодействия. Построенная модель протестирована на ряде тестовых задач. Обнаружена существенная зависимость эффективности напыления от величины внешнего магнитного поля, температуры и энергии частиц источника, что потенциально открывает возможность управления послойным напылением магнитными пленками для антиферромагнетиков.ЛитератураD. C. Rapaport (1996) The Art of Molecular Dynamics Simulation.Иванов А.В. Кинетическое моделирование динамики магнетиков // Математическое моделирование. --- 2007. --- Т.19,№10.---С.89-104