Tungsten (W) and beryllium (Be) have been chosen as plasma-facing materials for the ITER reactor and the main fuel component will be deuterium (D). Due to plasma–wall interactions, these materials will immediately mix via erosion, transport and re-deposition. We present the first atomistic study on the effect of D co-implanted with Be into W, by modelling D plus Be irradiation of W surfaces, at projectile energies and compositions relevant for the plasma–wall interactions. The D implantation and Be sticking yields increased with the Be fraction in the system, especially at the lowest energies, as a Be layer was deposited on the surface. Tungsten was sputtered by Be, although the yield was partially suppressed by the deposited Be–D layer, and the Be erosion was determined by the balance between the Be concentration at the surface and projectile energy. Molecules were also sputtered: a large fraction of the D is reflected as D2, and purely metallic molecules (Be2, BeW) as well as different Be–D compounds were sputtered. On the other hand, the D clustered when implanted in or beneath a pre-deposited Be–W layer.
タングステン（W）とベリリウム（Be）は、ITER炉のプラズマ対向材料として選定されており、主燃料成分は重水素（D）である。プラズマ・壁相互作用により、これらの材料は侵食、輸送、再堆積を介して直ちに混合する。我々は、プラズマ・壁相互作用に関連する入射エネルギーと組成条件において、W表面へのBe共注入を伴うD照射をモデル化し、Beを共注入したDがWへ及ぼす影響に関する初の原子論的研究を提示する。D注入収量とBe付着収量は、特に最低エネルギーにおいて、系中のBe割合の増加に伴って増加し、Be層が表面に堆積した。WはBeによってスパッタリングされたが、その収量は堆積したBe-D層によって部分的に抑制された。また、Be侵食は、表面のBe濃度と入射エネルギー間のバランスによって決定された。分子もスパッタリングされた：Dの大部分はD2として反射され、純金属分子（Be2、BeW）に加えて、様々なBe-D化合物もスパッタリングされた。さらに、Dは、堆積したBe-W層中に、またはその下にクラスタリングした。