PHYSICS

Modeling of graphitization in CVD diamond under the action of laser radiation

[Моделирование графитизации в CVD-алмазе под действием лазерного излучения]

D. N. Bukharov, T. A. Khudaiberganov, A. O. Kucherik, S. M. Arakelian

A. G. and N. G. Stoletov Vladimir State University, 87 Gorykogo st, 600000, Vladimir, Russia

Аннотация: Предложена модель, описывающая процесс графитизации CVD-алмаза под действием фемтосекундного лазерного излучения. Модель сочетает в себе тепловые и кинетические аспекты, учитывая фазовый переход алмаза в графит при достижении критических условий (температуры или плотности носителей заряда). Приведена математическая модель поля температуры для лазерного источника с учетом зависимостей для энтальпии и поляризации. Разработана математическая модель фазового перехода алмаз-графит под действием лазерного излучения в рамках уравнения плотности носителей заряда. Управляющие уравнения были представлены в конечно-разностной форме и дискретизированы с использованием пятиточечного шаблона на равномерной сетке. Конечно-разностные уравнения решались по явной схеме Эйлера. Численное моделирование графитизации алмаза позволило оценить ключевые особенности начальной стадии процесса.

Ключевые слова: моделирование, графитизация, термодинамическая модель графитизации, фазовый переход.

Поступила в редакцию: 12.05.2025
Исправленный вариант: 25.07.2025
Принята в печать: 26.07.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-4-427-436

Реферативные базы данных:

•