毕业设计（论文开题报告-Ti-Si-N表面生长KMC并行仿真.docVIP

PAGE PAGE 9 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc232823108 1研究本课题意义和目的 PAGEREF _Toc232823108 \h 1 HYPERLINK \l _Toc232823109 1.1研究本课题的来源和目的 PAGEREF _Toc232823109 \h 1 HYPERLINK \l _Toc232823110 1.2 课题研究的意义及必要性 PAGEREF _Toc232823110 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232823111 1.2.1 仿真的必要性 PAGEREF _Toc232823111 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232823112 1.2.2 采用无格点方法的必要性 PAGEREF _Toc232823112 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232823113 1.2.3 并行计算的必要性 PAGEREF _Toc232823113 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232823114 1..3 课题组先前所做的工作 PAGEREF _Toc232823114 \h 3 HYPERLINK \l _Toc232823115 2 课题背景及现状（文献综述） PAGEREF _Toc232823115 \h 3 HYPERLINK \l _Toc232823116 2.1. 薄膜制备技术 PAGEREF _Toc232823116 \h 3 HYPERLINK \l _Toc232823117 2..2计算机模拟的研究 PAGEREF _Toc232823117 \h 4 HYPERLINK \l _Toc232823118 3 薄膜生长的模拟原理和方法 PAGEREF _Toc232823118 \h 6 HYPERLINK \l _Toc232823119 3.1 分子动力学 PAGEREF _Toc232823119 \h 6 HYPERLINK \l _Toc232823120 3.2 蒙特卡罗模型 PAGEREF _Toc232823120 \h 7 HYPERLINK \l _Toc232823121 3.3 动力学蒙特罗模型 PAGEREF _Toc232823121 \h 8 HYPERLINK \l _Toc232823122 4 课题研究的内容和任务 PAGEREF _Toc232823122 \h 9 HYPERLINK \l _Toc232823123 5 进度安排 PAGEREF _Toc232823123 \h 9 HYPERLINK \l _Toc232823124 文献 ： PAGEREF _Toc232823124 \h 101研究本课题意义和目的1.1研究本课题的来源和目的本课题的研究属于国家自然科学基金项目 “用第一原理方法研究Ti-Si-N类纳米复合表面的超硬性能和此类纳米复合结构的形成机理” （项目编号和内蒙古教育厅科研基金项目“用三维无格点动力学蒙特卡罗方法研究Ti-Si-N超硬薄膜生长中纳米结构的形成机理”（项目编号：NJ06077）。在硬度薄膜研究中，利用仿真计算的方法模拟Ti-Si-N纳米复合薄膜的形成过程，为后续的性能仿真提供前提，从而达到在材料设计体系中建立完整的设计方法，改变以往材料学中盲目试错的手段，提高工作效率，压缩开发时间，节约经济成本。本文采用三维无格点KMC仿真程序对Ti-Si-N薄膜进行过程仿真。在仿真过程中采用.NET技术实行多台计算机并行计算。为材料仿真计算提供一种借鉴。利用并行技术减少计算时间，提高KMC仿真速度，以达到大尺寸、多粒子的沉积过程仿真。本课题的是基于现在研究方法改变的趋势提出的。在计算机迅猛发展的今天，模拟仿真技术已成为与实验室的实验具有同样重要地位的研究手段。在研究对象中我们选取刀具使用过程中最为关注的硬质镀膜计算。1.2 课题研究的意义及必要性1.2.1 仿真的必要性计算机模拟方法现在已经成为许多学科中使用的工具。对薄膜生长进行计算机模拟的原因是多方面的。主要动力之一是计算机模拟可以取消解析模型所用到的近似。通常，要用解析方法解决一个问题，就必须做某种近似，例如提出各种粒子间作用的计算模型和方法，而用计算机模拟方法，就能够研究解析方法解决不了的问题。由于计算机模拟方法可以用来研究复杂系统，因此提供了可以用来比较各种近似理论标准。同时，计算机模拟方法也允许对模型和实验进行比较，从而提供了评估一个模型正确与否的手段。计算机模拟方法还有一个优点，它可以沟通理论和实验。某些量或行为可能是无法或者难以在实验中测量的，而用计算机模拟方法，这些量可以