室温氢原子散射实验不是验证电子摩擦理论的充分基准

在金属表面的原子和分子动力学中，电子空穴对激发在起作用。对于超热氢原子散射，导致非绝热能量损失和高度非弹性散射。采用电子摩擦模拟的分子动力学，其中摩擦在各向同性均匀电子气近似下计算，此前已显示与测量的动能损失分布良好一致，表明该水平的理论描述足以描述原子散射的非绝热效应。在本工作中，我们发现，同样的实验室温实验结果也可通过基于密度泛函理论线性响应计算得到的摩擦实现。均匀电子气近似与实验一致的假象源于摩擦在表面附近被高估以及自旋跃迁移被忽略之间的恰当的误差抵消。只有在低温散射条件下，这两种近似才能被区分，并且差异可基于原子在表面上的反弹次数来阐释。我们识别了不同理论水平下非绝热能量损失的特征，未来的低温散射实验将能够测量这些特征。