フォノン及び電子的阻止能の理論的研究

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高速イオンビームの物質通過に伴なう、イオンビームのエネルギー損失過程を理論的に研究した。エネルギー損失過程としては1.フォノン励起過程。2.電子励起過程を取りあげた。その各々の過程について、本年度研究において、以下の結論を得た。1.フォノン励起過程以前の研究で報告した様に、放射損傷やスパッタリングの終期過程に、このフォノン励起によるエネルギー損失は本質的である。昨年度までの研究で理論の枠組みは完成されている。(Radiation・Effect 【80!_】 73(1984)。本年度は、このモデルを用いて原子ビームの表面反射によるエネルギー損失の過程を解明した。理論モデルの適用を熱原子ビームまで拡張するために、ファン・デル・ワールス長距離引力の働く遠距離部分の取り扱かいが容易となる数値計算プログラムを開発した。2.電子励起過程筆者は、調和振子モデルをエネルギー損失の定量的な議論に適用する理論を提出し、それを電子阻止能の高次補正に応用して、実験との良い一致が得られている。本年度研究において、この電子阻止能の高次補正の物質依存性、イオンの電荷依存性、そしてイオンの速度依存性を詳しく研究した。その結果として、イオンの速度が低くなるに従い、高次補正の重要性が増大すること、物質の原子番号の増大と共に補正項が一定に近ずくことが見出された。