电场增强能量沉积下的离子径迹形成
应用物理
2025-12-09 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
高能离子辐照在固体中沿离子轨迹的窄范围（1-10 nm）内沉积极端能量，通过电子能量损失产生独特的辐照效应，如离子径迹。然而，本征速度效应施加了电子能量损失的上限，无法通过调整辐照参数来克服。我们提出了一种在辐照过程中使用电场的方法，通过在亚皮秒时间尺度上加速离子激发的电子来增强纳米尺度能量沉积。我们的扩展热尖峰模型定量描述了这种增强，并预测非晶 SiO₂ 中离子径迹形成所需的电子能量损失显著降低，与实验观察高度吻合。本工作提供了一种控制辐照过程中能量沉积的新方法，并将离子径迹在材料改性与纳米工程中的广泛应用推向更广阔的领域。
引用
@article{arxiv.2506.12884,
title = {Ion Track Formation via Electric-Field-Enhanced Energy Deposition},
author = {Zikang Ge and Jinhao Hu and Shengyuan Peng and Wei Kang and Xiaofei Shen and Yanbo Xie and Jianming Xue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12884},
year = {2025}
}