慢速氢与氦离子在镍-硅体系中的电子相互作用
原子物理
2019-10-02 v1
摘要
在中低能离子散射区间（即离子能量范围从 500 eV 到 200 keV），研究了镍、硅以及镍-硅合金对质子与氦（He）离子的电子阻止截面（SCS）。对于质子，在低于玻尔速度的速度下，所推导出的 SCS 对所有所研究材料均与离子速度成正比。相比之下，对于 He 离子，在所有所研究材料中均观察到非线性的速度标度关系。文献中可用的基于密度泛函理论（DFT）的静态计算，准确预测了在观测到速度正比区间内的 Ni 与 Ni-Si 合金的 SCS。在更高能量下，所推导出的 Ni 对质子与 He 离子的 SCS 的能量依赖关系与近期含时 DFT 计算的预测一致。将测得的 Ni-Si 合金的 SCS 与基于本研究中推导的 Ni 和 Si 的 SCS 由布拉格规则所得 SCS 进行比较，对质子吻合良好，但对 He 入射粒子存在系统性偏差，接近 20%。总体而言，所得数据表明非绝热过程（如电荷交换）对于正确建模特别是固体中比质子更重的中能离子的电子阻止至关重要。
引用
@article{arxiv.1908.07767,
title = {Electronic interaction of slow hydrogen and helium ions in the nickel-silicon system},
author = {Tuan Thien Tran and Lukas Jablonka and Barbara Bruckner and Stefanie Rund and Dietmar Roth and Mauricio A. Sortica and Peter Bauer and Zhen Zhang and Daniel Primetzhofer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07767},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 4 figures, accepted manuscript for Physical Review A