铜中质子阻止的电子能带结构效应

我们提出了对铜中质子电子阻止本领的从头计算研究，质子速度范围很宽 $v = 0.02-10~\mathrm{a.u.}$，其中我们考虑了非线性效应。采用含时密度泛函理论结合分子动力学来研究高能质子产生的电子激发。利用平面波赝势方案求解周期性晶体中运动离子的含时Kohn-Sham方程。电子激发和能带结构决定了材料的阻止本领，并改变了沟道和非沟道轨迹下的原子间作用力。我们的非沟道结果与实验定量相符，且在低速时揭示了在速度范围 $v = 0.07-0.3~\mathrm{a.u.}$ 内超线性速度依赖(幂次约 $\sim 1.5$)的交叉区域，我们将其归因于铜晶体电子能带结构。结果通过连接两个独立区域的简单能带模型得到合理解释。我们发现电子阻止的极限 $v\to 0$ 并不像现象学模型所暗示的那么简单，而是受到能带结构效应的困扰。