经典与量子动力学计算的原子-表面散射物理过程比较
量子物理
2023-07-10 v3 化学物理
摘要
我们进行了经典与量子动力学模拟，以计算原子-表面散射物理过程的动力学量，例如捕获概率与平均能量损失、从波纹热表面散射的粒子的最终角分布。此处我们限于面内散射，因此只需考虑粒子的两个自由度——垂直距离z和水平坐标x。此外，我们进一步假设仅垂直坐标因与表面热声子浴相互作用而涨落。我们经典模拟的系统与浴的初始相空间变量根据由量子动力学初始波函数导出的Wigner分布函数生成。在极低入射能量下，我们发现从波纹及热表面逃逸的粒子的量子力学平均能量损失在特定表面温度下小于经典结果。需注意，经典模拟得到的散射粒子逃逸概率随表面温度升高而增加。另一方面，在粒子入射能量为2 meV时量子速率几乎与温度无关，而在5 meV时呈现出与经典结果相同的趋势且量子速率低于经典速率。我们还注意到，经典与量子动力学下散射粒子的最终角分布定性不同，但这些量或多或少与温度无关。
引用
@article{arxiv.2306.17483,
title = {Comparison of physical processes of atom-surface scattering computed by classical and quantum dynamics},
author = {Tapas Sahoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17483},
year = {2023}
}