绝缘纳米毛细管中keV离子的镜像电荷力有何不妥
软凝聚态物质
2022-09-12 v1 材料科学
摘要
在大长径比的纳米毛细管中，吸引性的镜像电荷力足够强以影响穿过毛细管的离子轨迹，从而降低透射束离子的比例。我们使用一种近似但利于CPU计算的镜像电荷力表达式（对静态离子与无限长圆柱介质界面有效）计算了理论透射比例。将理论透射比例与内径小于200 nm的纳米毛细管可用实验数据比较时，我们发现惊人地大的不一致，即理论透射比例轻易地比实验值低一个数量级。注意到镜像电荷力通过绝缘体的频率相关相对介电常数依赖于离子速度，我们研究了是否可使用速度依赖的镜像电荷力来消除该不一致。我们给出了平面与圆柱介质界面动态镜像电荷力作为离子函数速度的精确表达式。随后我们重新评估了SiO与PET介质界面情形下的理论透射比例。我们的发现结合可用实验数据进行了讨论。
引用
@article{arxiv.2209.04428,
title = {What is wrong with the image charge force of keV ions in insulating nano-capillaries},
author = {Erix Giglio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04428},
year = {2022}
}