載能離子與表面間的相互作用在等離子體物理、材料科學(xué)、化學(xué)、表面科學(xué)等多個領(lǐng)域均具有非常重要的意義。電荷交換作為離子-表面相互作用的一個重要分支,無論是在基礎(chǔ)科研方面還是在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域均扮演著重要角色。通過散射離子不同電荷態(tài)的分布,我們不僅可以分析電荷交換過程中的相關(guān)物理機(jī)制,而且還可以間接地獲取固體表面功函及電子結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來諸多表面分析技術(shù)。例如,低能離子散射譜技術(shù)（LEIS）,次級離子質(zhì)譜技術(shù)（SIMS）等。本論文進(jìn)行了低能正、負(fù)離子在多種材料表面散射的電荷交換研究。其中包括兩部分研究內(nèi)容:一部分是低能Na⁺離子在Au（111）,Pd（111）,Cu（111）,Cu（110）表面散射的共振中性化研究;另一部分是低能F^-離子和Cl^-離子在水吸附的Cu（110）表面掠射的電荷交換研究。第一部分工作研究了0.16-5keV Na⁺離子在不同散射條件下與Au（111）,Pd（111）,Cu（111）,Cu（110）表面的電荷交換。對于Au（111）與Pd（111）兩種高功函表面而言,... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

載能離子和表面相互作用過程中引發(fā)的多種現(xiàn)象

研究生學(xué)位論文 低能離子在金屬及水吸附的 Cu(110)表面散射的電。前，已經(jīng)有大量的實驗研究圍繞堿金屬離子與金屬表面的。早在 1982 年，A. Algra 等人通過 2-10keV Li+、Na+、K+離子射實驗發(fā)現(xiàn)，出射粒子由正離子與中性粒子這兩種電荷態(tài)構(gòu)mmy 等人通過 Na+、K+離子在 Al(111)表面掠射的電荷交換射后的中性粒子份額隨入射速度平行分量的升高而單調(diào)下后的中性粒子份額與入射速度平行分量的依賴關(guān)系呈先升管如此，兩種不同趨勢卻都可以通過移動的費(fèi)米球模型（del）來解釋[38]。1993 年，G. A.Kimmel 與 B. H.Cooper通離子在 Cu(001)表面的散射實驗研究了原子-表面電荷交換用基于量子理論的RCT 模型對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋[39]。199人進(jìn)行了 Li+、Na+、K+離子在 Al(111)表面掠射的共振中性射離子激發(fā)態(tài)對電荷轉(zhuǎn)移過程的影響[40]。

該能級仍然位于 Ag(100)表面費(fèi)米能級以下，此時共振中性化發(fā)生；而當(dāng) 子進(jìn)一步接近 Ag(100)表面時，Li(2s)電離能級將移動到 Ag(100)表面費(fèi)米能上，此時共振電離發(fā)生。所以，隨著 Li+離子入射速度的增大，其與 Ag(1面的作用時間也越短，俘獲到的電子也相應(yīng)越少，從而導(dǎo)致中性化份額下降然而，上述RCT 模型只考慮了金屬表面功函，卻忽視了表面具體電子結(jié)電荷轉(zhuǎn)移過程帶來的影響。尤其對具有復(fù)雜電子結(jié)構(gòu)的過渡金屬而言ellium like理論描述已無法合理解釋高功函金屬表面較高的中性粒子產(chǎn)額。. Canário 等人借助Wave packetpropagation理論[42]闡述了 Li+-Ag(100)體系非絕熱電子轉(zhuǎn)移過程[41]。在隨后 Li+離子與高功函貴金屬 Ag(111)，Au(111)u(111)表面的電荷交換研究中，他們通過(111)表面垂直方向上的 L 型帶隙理論結(jié)合上述非絕熱的電荷轉(zhuǎn)移過程，合理解釋了較高中性化份額的實驗現(xiàn)象[4外，F(xiàn). Bonetto 等人在 Li+離子與高定向熱解石墨（HOPG）表面散射電荷交實驗研究中，同樣發(fā)現(xiàn)了異常偏高的中性化結(jié)果，并進(jìn)一步揭示了表面具體結(jié)構(gòu)對電荷交換過程的影響[44]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用掃描隧道顯微鏡研究水分子在Cu（110）表面的吸附與分解[J]. 龐宗強(qiáng),張悅,戎舟,江兵,劉瑞蘭,唐超.  物理學(xué)報. 2016(22)
[2]一臺自制濺射負(fù)離子源的改進(jìn)[J]. 王賢義,李正芳.  原子核物理評論. 1998(01)
[3]一維電阻陽極位置靈敏探測器的研制[J]. 徐克尊,陳向軍,龐文寧,楊炳忻,張芳,田寶利.  核技術(shù). 1994(09)
[4]濺射負(fù)離子源的最新發(fā)展[J]. 唐洪慶.  核技術(shù). 1984(01)

博士論文
[1]非全裸離子—He、Ne、Ar原子碰撞中轉(zhuǎn)移電離過程的研究[D]. 丁寶衛(wèi).蘭州大學(xué) 2006

碩士論文
[1]低能負(fù)離子與水覆蓋Si（111）表面散射中的共振電荷轉(zhuǎn)移動力學(xué)研究[D]. 熊飛飛.蘭州大學(xué) 2017
[2]低能負(fù)離子與高定向熱解石墨（HOPG）表面散射的電荷交換研究[D]. 丁斌.蘭州大學(xué) 2015



本文編號：3593065