フォノン阻止能の理論的研究

声子阻止能力的理论研究

基本信息

批准号：
60220006
负责人：
新藤茂
金额：
$ 0.26万
依托单位：
Tokyo Gakugei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60220006/
关键词：
フォノン阻止能スパッタリング

项目摘要

固体中を運動するイオンや原子のエネルギー損失過程の理論的研究を行い、これまでの理論では定量的に説明出来なかった現象の説明及び物理量の計算を行なった。スパッタリングされた原子のエネルギー損失過程や、放射損傷の終期過程を議論するために最も基本的な量である、フォノン励起による低速原子にたいする阻止能の理論的研究を行いスパッタリングの実験解析から指摘されている核的阻止能の原子番号振動特性を解析した。また、フォノン阻止能の理論を用いて原子の固体内多重散乱に多体効果が、どの程度影響を及ぼすかを議論した。これまでの理論を適用することができるエネルギーの下限は我々の評価で数十eVであり、スパッタリングされ表面から放出される原子にこれまでの理論を適用することはできない。この領域でのフォノン阻止能にかんしては自由衝突近似を用い、また、より低速領域にかんしては固体原子が衝突により変位を受けないとする静的近似を用いる理論を提案し、この2つの近似の適用領域を明らかにした。その結果、自由衝突近似が十分に広いエネルギー領域にわたって適当な近似であることが結論づけられた。高速イオンにたいする電子的阻止能に関して、上記のフォノン阻止能で用いたものと同様の理論的手法を用いてこれまでの摂動論的理論の改良を行った。局所密度近似を用いた調和振子モデルに基づく方法によって非摂動論的計算が可能になることを示した。この方法により阻止能の平均イオン化エネルギーを計算した。実験との一致はトーマス・フェルミ法の範囲内で満足のゆくものであった。摂動の高次項(バーカス項)の計算も同様に行なった。従来の理論とは異なり、近距離衝突の重要性を指摘した。また、高次項の計算値が、従来の理論に比べはるかに実験事実を定量的に説明することを示した。

我们对固体中移动的离子和原子的能量损失过程进行了理论研究，并解释了以前理论无法定量解释的现象，并计算出物理量。为了讨论溅射原子的能量损失过程和辐射损伤的终止过程，我们对声子激发引起的缓慢原子的阻塞能力进行了理论研究，这是最基本的量，并分析了核阻断能力的原子数振动特性，这些振动能力已从Sptpters的实验分析中指出。此外，使用声子阻止能力的理论，我们讨论了多体效应影响原子内部多散射的程度。可以应用于以前的理论的能量的下限是我们评估了几十eV的评估，并且不可能将以前的理论应用于从表面溅射和发射的原子。我们提出了一种理论，该理论使用该区域中的声子阻断能力的自由碰撞近似，并使用静态近似，表明固体原子由于较慢的区域的碰撞而没有移位，并且应用了两个近似值。结果得出的结论是，自由碰撞近似是在足够宽的能量区域上的适当近似值。关于快速离子的电子阻断能力，使用与上述语音封闭能力相同的理论方法提高了先前的扰动理论。结果表明，使用局部密度近似的方法，可以通过基于谐波摆模型的方法进行非扰动计算。通过这种方法计算阻塞能力的平均电离能。在托马斯·费米（Thomas Fermi）方法中，与实验的共识令人满意。扰动的高阶项（BARCUS项）的计算以相同的方式进行。与传统理论不同，它指出了短期碰撞的重要性。它还表明，高阶术语的计算值比常规理论更定量地解释了实验事实。