快离子固体相互作用研究

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1、—Sw—iftIon．SofidInteractionsByDuFanADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceInstituteofModernPhysics，ChineseAcademyofSciencesMarch，2013关于学位论文使用授权的声明lIIIIIlUIIIIIIIIlUIY2381999本人在导师指导下完成的论文

2、及相关的职务作品，知识产权，：归属中国科学院近代物理研究所。本人完全了解中国科学院近代物理研究所有关保存、使用学位论文的规定，同意研究所保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院近代物理研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离所后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为中国科学院近代物理研究所。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：在丝l导师签名：原创性声明本人郑重声明：本人所呈交

3、的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均己明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：垄丝1日期：三竺!三盘墨绚幽致谢本工作是在导师于得洋副研究员的全力支持和关怀下完成的，我谨向于老师表达我由衷的感谢和敬意!于老师的指导促进了我科学精神和严谨态度的形成。在他的关怀下，我在自主学习、工作和思考中度过了人生中难忘

4、的两年时光。感谢兰州大学物理科学与技术学院的庞华教授在凝聚态物理方面给予我的大量无私帮助，她的指导让我对研究中涉及到的固体方面的问题有了更好的把握。感谢蔡晓红老师两年来在工作中对我的关照。她对工作的认真负责和一丝不苟让人受益匪浅。感谢杨治虎老师在文章撰写阶段的大力支持和帮助。他提出的尖锐意见对我学术写作能力的提高起到了很大的促进作用。感谢原子与分子谱学研究组的卢荣春、阮芳芳副研究员、郭义盼、刘俊亮、武晔虹、张明武、杨变、邵曹杰、徐秋梅、宋张勇、张检明、王伟、薛迎利以及己在2012年夏季毕业的陈婧。他们在工作和生活中给予了我非常巨大的帮助和

5、鼓励。在此，对他们表示深深的感谢。感谢人教处的邱嵘老师、华明漪老师、李明治老师和梁敏乐老师。感谢近代物理研究所所有2010年入学的同学，我和他们一起度过了短暂而充实的三：年。感谢父母多年来在学习和生活中对我的关心和支持。最后我要特别感谢我的女朋友王凌珊在过去三年中在生活和学习上给予我的执着的支持和不懈的帮助。再次感谢所有在工作和学习中关心、支持和帮助我的老师、同事、同学和亲人，衷心祝福他们在以后的工作和生活一切顺利。杜凡二零一三年三月摘要本论：丈基于凝聚态物理中的粒子集体响应观点，详细论述了快离子撞击导致的电子密度波动、热力学相变以及溅射

6、过程。将快离子入射引起的电子密度波动引入到快离子阻止研究中，考虑了从快离子撞击前到快离子进入固体后的整个撞击过程。通过比对快离子撞击后的固体中电子与声：子的响应时间，确定电子与声子发生充分碰撞，产生出更多的声子。新增的声子会引起显著的局部温度变化，对蒸发形式的溅射产额有所贡献并依据电子密度波动的影响范围估算了其对溅射的贡献。通过对相关实验结果的分析，说明有必要将电子密度波动修正引入到溅射理论中。借鉴凝聚态物理的“N+I”体问题方法，给出了快离子对固体扰动的作用量，并根据该作用量对固体结构、温度、电子密度等因素的依赖关系，对其一般性特征进行

7、了详细分析。由此，得到了固体系统受快离子作用时显含时空坐标的哈密顿量的一般性表达。基于声子模型讨论固体受到快离子撞击后的热力学过程及由固体相变引起的溅射情况。分析不同固体中电子．声子相互作用的强弱，得出结论：电子．声子相互作用越强的固体，其溅射产额越大。这一结论得到了相关实验结果的支持。综合以上三个方面，本工作完善了快离子．固体相互作用模型。关键词：快离子阻止，电子密度波动，固体相变，溅射摘要ⅡAbstractSwiftion．SolidInteractiOnsDuFan(AtomicandMolecularPhysics)Directe

8、dbyYuDeyangThetheoriesofcondensedmatterphysicshavebeenintroducedintotheswiftion-solidinteraction