Разработаны математические модели тепловых и эрозионных процессов в теплоизолированной мишени магнетронной распылительной системы. С их помощью получены закономерности формирования эмиссионного потока атомов с поверхности мишени, вещество которой испытывает фазовые превращения первого рода. Исследовано влияние плотности мощности, вкладываемой в магнетронный разряд, рассмотрен фактор неравномерности её распределения вдоль поверхности мишени, изучены особенности эмиссии атомов в режимах с импульсно-периодической генерацией плазмы. Доказана работоспособность моделей путём сравнения расчётных результатов с экспериментальными измерениями.