ПРИМЕНЕНИЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ МЕТАЛЛОВ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

На электрохимические процессы нуклеации и роста Со-осадка в магнитном поле, кроме МГД-конвекции, дополнительное влияние может оказывать парамагнитная сила, обусловленная достаточно высокой магнитной восприимчивостью ионов этого металла. Морфология осадка, полученного без наложения магнитного поля (рис.2,а; B = 0), представляет собой сросшиеся кристаллиты размером 0,2-0,5 мкм, которые имеют четкую огранку. Углы между боковыми гранями преимущественно равны 60 или 120°, что хорошо коррелирует с кристаллографической структурой различных металлических осадков, полученных на подложке с ориентацией (111).

При наложении внешнего магнитного поля (рис.2,б; B = 0,1 Тл) поверхность Со-осадка имеет более гладкий профиль. Множество мелких кристаллитов не имеют четкой огранки. Такое изменение морфологии поверхности Со-осадка можно объяснить увеличением скорости зарождения в магнитном поле. Исследована зависимость между величиной индукции магнитного поля и потенциалом гальваностатического осаждения Со*. С увеличением индукции поля осаждение металла происходит при более положительных потенциалах, что обусловлено МГД-конвекцией, приводящей к снижению диффузионных ограничений.

Представленные результаты получены в потенциостатических условиях, при одинаковых значениях потенциала рабочего электрода. Нуклеация в магнитном поле может происходить с большей скоростью, чем в случае отсутствия магнитного поля за счет снижения диффузионных ограничений. Большое количество зародившихся в магнитном поле кристаллитов можно объяснить меньшими размерами диффузионных зон (зон обеднения) вблизи кристаллитов из-за увеличения скорости массопереноса в условиях МГД-конвекции.

Поступило 8 июля 2009 г.

Федоров Роман Геннадьевич - научный сотрудник, Института физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН (г. Москва). Область научных интересов: процессы электрохимической адсорбции и нуклеации металлов на инородных подложках.

Хлынов Александр Вячеславович - инженер-разработчик, компания НТ-МДТ (г. Москва). Область научных интересов: разработка оборудования для проведения экспериментов в области электрохимии. E-mail: khlynov@ntmdt.ru

УДК [658.512.011.56:004.92]:744.4

Параметрически управляемое геометрическое моделирование

Т.Ю. Соколова

Московский государственный институт электронной техники (технический университет)

Существуют две основные категории моделей геометрических объектов: статическая - с постоянной геометрической формой и неменяющимися размерами, которая может быть сформирована с помощью инструментальных средств базовой графической среды, и параметризированная, геометрия и размеры которой зависят от фактических параметров, поступающих извне (рис.1).

Для создания параметризированной модели геометрического объекта помимо инструментальных средств базовой графической среды требуется алгоритмический язык, позволяющий описать модель программно.

Реализация поставленной задачи осуществляется в постоянно развивающейся базовой графической среде AutoCAD, в которой поддерживается объектно-ориентированная технология проектирования. Значительная часть математического обеспечения AutoCAD написана на языке AutoLISP, позволяющем адаптировать этот аппарат для применения в любых областях, совершенно далеких друг от друга: в архитектуре и радиоэлектронике, механике и искусстве и т.д. На этом основании язык AutoLISP выбран в качестве иллюстратора предлагаемого метода параметризации геометрических моделей [1].

^Magnetic Field Effects on Microstructural Variation of Electrodeposited Cobalt Film / H.Matsushima, A.Ispas, A.Bund et al. // J. of Solid State Electrochemistry. - 2007. - Vol. 11. - P. 737-743.

© Т.Ю.Соколова, 2009

Модели геометрических объектов

-4---........-4-......-

Статическая модель

Параметризированная модель

□

постоянная

геометрическая

форма

неизменяющие ся размеры

изменяющаяся геометрия

размеры, зависящие от фактических параметров

Инструментальные средства базовой графической среды

Алгоритмический язык

Рис.1. Категории моделей геометрических объектов

Существует несколько подходов к реализации поставленной задачи. Интерес представляет многовариантный метод формирования параметризированной модели геометрического объекта. Многократно используя пооперационную обработку заготовки детали, можно получать чертежи деталей очень широкого класса. Если все способы обработки независимы друг от друга, то добавление даже одной новой операции значительно расширяет разнообразие получаемых чертежей.

Для того, чтобы создать набор команд формирования чертежей определенного класса деталей, необходимо выбрать из имеющихся рисунков наиболее сложные и полно отражающие все особенности данного класса и на их основе разработать чертеж типовой детали. Все его размеры должны быть выражены в параметрах. В этом чертеже необходимо выделить основу детали и функциональные элементы.

Функциональный элемент (с точки зрения разработчика программного обеспечения) - это одна параметрическая обработка заготовки. При обработке модели заготовки необходимо корректно модифицировать весь ее чертеж. Отсюда некоторая двойственность термина «функциональный элемент»: с одной стороны, это технологическая операция над деталью-заготовкой, а с другой - программа, модифицирующая чертеж заготовки.

Все функциональные элементы должны быть независимы друг от друга. При разработке программ, формирующих функциональные элементы, следует иметь в виду, что они обязательно привязаны к базовым точкам заготовки.

В языке АШюЬКР вызов программы и ввод входных параметров можно оформить в виде функции или в виде команды (рис.2). Более удобен с точки зрения пользователя вызов в виде команды с вводом данных в процессе диалога, который необходим по двум причинам: ввод координат базовых точек в большинстве случаев возможен только с помощью объектных привязок в интерактивном режиме; ввод значений параметров функциональных элементов, определяемых элементами заготовки, требует измерения непосредственно на чертеже. Разработчик программного обеспечения должен учитывать независимость функциональных элементов. Это означает, что разработанные команды должны модифицировать любой чертеж заготовки без учета последовательности и средств формирования чертежа.

Программа значительно упрощается при решении аналогичной задачи средствами трехмерного моделирования [2].

Предлагаемые методы и алгоритмы параметризации в геометрическом моделировании позволяют при разработке объектно-ориентированных систем автоматизированного проектирования решить задачу создания параметрически управляемых геометрических моделей объектов и, как следствие, обеспечить многовариантное конструирование.

Программа, формирующая модель геометрического объекта

51

*

Функция

■Ск

А

Команда

-О-

Назначение фактических параметров средствами среды программирования

Ввод данных в интерактивном режиме с использованием инструменов среды проектирования__

Рис.2. Формы реализации программ