固体表面におけるイオンの電荷移行と励起過程の理論的研究

固体表面离子电荷转移和激发过程的理论研究

基本信息

批准号：
61212018
负责人：
足立裕彦
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Hyogo University of Teacher Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61212018/
关键词：
イオン-表面相互作用電荷移行確率 DV-Xα計算

项目摘要

最近核融合や種々の材料工学の分野において、最も基本的な問題としてイオンと固体表面との相互作用に関する多くの研究が進められている。しかしイオンと表面原子との衝突に伴うエネルギー移行や電荷移行など最も基礎的な素過程に関して必ずしもよく解明されたとはいえない。本研究はこれらの問題を理論的に解明することを目的とする。まず理論計算法としてDV-Xα法を選んだ。理由は非断熱過程の確率を求めるのに必要な動径結合項や回転結合項の多中心積分を容易に行うことができ、一般的な問題へ応用することが可能であることである。これらの計算を行うための数値計算プログラムを開発し、簡単な問題に応用し、プログラムの精度について検討を行った。つぎにイオン-固体表面の問題に入る前にイオン-原子の衝突の問題に適用することを試みた。具体的には【He^+】-Siの問題をとり上げ、本研究で開発した数値積分法を用いて動径結合および回転結合のきょりによる変化を求めた。その結果を用いて直線近似による軌道を考え電荷移行の確率の計算を行った。衝突エネルギーは500eV,1Kev,2Kevについて調べた。計算結果から分子軌道で5α→4α(Si3p→He1S)の動径結合項による寄与が最も大きく2π→4α(Si3p→He1S)等の回転結合項の寄与はその1/10程度であることがわかった。また衝突エネルギーは1KeVの場合、最も確率が大きくなることがわかった。しかし結果を詳細に検討した結果直線近似はあまりよい近似でないことやHeの基底関数として2pまで含めて計算したが、基底の拡張を行う必要があるように思われるので、これらの点を改良することが次の課題と考えられる。さらに表面を近似するため、Si原子をSiクラスターに置き代えて計算方法を開発し、応用していく予定である。

最近，在核融合和各种材料工程领域促进了有关离子与固体表面之间相互作用的大量研究。但是，在最基本的过程中并不总是清楚地阐明它，例如由于离子和表面原子之间的碰撞而引起的能量转变和功率传递。这项研究是为了阐明这些问题。首先，选择DV-Xα方法作为理论计算方法。原因是动态组合的多中性积分以及旋转和连接部分可以轻松地执行到一般问题上，并且可以应用于一般问题。我们开发了一个数值计算程序来执行这些计算，将其应用于简单问题并检查了程序的准确性。接下来，在进入Aeon-Solid表面问题之前，我试图将其应用于Aeon-Atom碰撞问题。具体而言，提出了[He^+] -si问题，并使用本研究中开发的数值累积方法使用了由于动态键和旋转键而引起的变化。使用结果，由于直线的近似值，考虑了轨迹，计算了电荷转移的概率。检查了碰撞能量约500 eV，1kev，2kev。从计算结果中，发现旋转组合部分（例如2π→4α（Si3p→He1s））的贡献约为分子轨道中5α→4α（SI3P→HE1）的1/10。事实证明，碰撞能的概率为1keV。但是，由于详细检查结果，直线近似不是很接近，并且计算为HE的基础函数，但似乎有必要扩展基础，因此我们将提高这些点被认为是下一个问题。为了进一步批准表面，我们计划通过将Si原子放在SI群集上来开发和应用计算方法。