低能离子与物质相互作用中电子能损微观机制的研究进展

摘要

深入了解离子与物质的相互作用是研究材料抗辐照性能以及应用离子束技术的基础和关键.离子的能量沉积是导致材料辐照损伤的根本原因，所以研究离子碰撞过程中的能损机制显得尤为重要.本文从离子与物质相互作用机制的研究背景和应用价值出发，阐述了有关载能离子在材料中的电子阻止本领的微观机制，总结了基于第一性原理分子动力学研究低速离子在材料中电子阻止本领的相关模型.回顾了国内外关于低能离子与物质相互作用中电子阻止本领及电子能损微观机制的理论和实验研究进展及发展趋势，论述了近几年北京师范大学在有关电子能损微观机制方面所取得的研究成果.阐述了电荷转移、化学键状态以及内层电子激发等因素对电子能损影响的微观机制，研究了在极低速度下电子阻止本领的阈值行为，为离子束技术的应用和材料抗辐照性能的评估提供了理论依据.对未来的研究进行建议展望.

关键词

离子与物质相互作用 / 电子能损 / 电子阻止本领 / 低能离子

基金资助

国家自然科学基金资助项目（12147159,12135004,11635003,11961141004,12105091,12047513,11975119）