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本博士论文较为系统的研究了高电荷态Arq+(q≤17)离子以掠角入射到单晶体Al(111)上的能损、电子发射和x射线发射。基于“经典过垒模型”,本课题组自行编写了Monte Carlo程序,包含了高电荷态离子在表面上的电荷交换过程、轨迹的计算等。通过建立有详细结构描述的晶体Al(111)靶,新发现了能损、最终电荷态分布、电子发射和X射线发射对表面晶列走向的依赖关系。通过模拟高电荷态离子Ar17+掠射到金属表面过程,观察x射线的伴线谱KLx分布,进而推知离子L壳层的填充程度。通过让离子Ar17+沿着不同方位角入射到Al(111)表面,分析出射粒子的最终电荷态分布、势能电子产额和X射线产额在低指数方向的增益,估算俄歇过程,X射线退激和旁馈过程对离子内壳层(K-,L-)填充的贡献。发现对于离子在表面上的运动,尤其在Zion>Ztranget的情况,旁馈过程对离子内壳层的填充贡献比较小。此外,我们还研究了中性大金属铜团簇Cun(n≥147)掠射到单晶体Al(111)表面的碎裂与能损。在分子动力学框架下,采用紧缚势(Tight Binding)和离子-靶原子之间的库仑相互作用势模拟了团簇在表面上的运动。我们发现大金属团簇的能损主要米源于团簇与靶原子的二体弹性碰撞,金属表面电子气对大金属团簇的影响则比较小。通过让大金属铜团簇Cun(n≥147)沿着不同表面方向入射,发现团簇保持完好的百分比与表面结构没有明显的依赖关系。在保正大金属铜团簇Cun(n≥147)发生强烈碎裂条件下,观察出射团簇碎片分布与入射角度θ的依赖关系。在不同入射角度下,观察出射闭簇的能谱分布,发现当入射角度θin=5°时,团簇的能谱包含有四个间隔均匀、分立的峰。我们发现了这些峰与出射团簇碎片分布的依赖关系,并给出了合理解释。