Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1272
<<<>>>
О применимости универсальной функции Линдхарда для описания сечений рассеяния атомных частиц
DOI: 10.21883/JTF.2023.09.56213.133-23
Бабенко П.Ю.1, Зиновьев А.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: babenko@npd.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 22 мая 2023 г.
В окончательной редакции: 3 июля 2023 г.
Принята к печати: 4 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 25 августа 2023 г.
PDF версия
Показано, что применение универсальной функции Линдхарда для расчета сечения рассеяния атомных частиц, как правило, ограничено областью углов рассеяния менее 20o. Проведено сопоставление получаемых результатов для различных популярных потенциалов взаимодействия и имеющихся экспериментальных данных. Показано, что наличие неупругих каналов в рассеянии приводит к появлению дополнительных максимумов в сечении рассеяния. Даются рекомендации по применению универсальной функции Линдхарда для описания квазиупругого рассеяния в области eta=ε·sin(theta/2)>0.01, ε - приведенная энергия соударения, theta - угол рассеяния. При больших энергиях рассеяние хорошо описывается экранированными кулоновскими потенциалами, и применение функции Линдхарда обеспечивает точность 10% для расчета сечений рассеяния. Ключевые слова: сечение рассеяния, атомные частицы, потенциалы межатомного взаимодействия, тормозные способности, универсальная функция рассеяния Линдхарда.
  1. J. Lindhard, V. Nielsen, M. Scharff. Pys. Medd. Dan. Vid. Selsk., 38 (10), 1 (1968)
  2. Ю.В. Готт. Взаимодействие частиц с веществом в плазменных исследованиях (Атомиздат, М., 1978)
  3. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Механика том 1. Теоретическая Физика в 10 томах. (Физматлит, М., 2004) [L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Mechanics vol. 1. (Elsevier, London, 2005)]
  4. В.В. Афросимов, Ю.С. Гордеев, А.Н. Зиновьев. ЖЭТФ, 66 (6), 1933 (1974). [V.V. Afrosimov, Yu.S. Gordeev, A.N. Zinov'ev. Sov. Phys. JETP, 39 (6), 950 (1974).]
  5. В.В. Афросимов, Ю.С. Гордеев, В.К. Никулин, А.М. Полянский, А.П. Шергин. ЖЭТФ, 62 (3), 848 (1972). [V.V. Afrosimov, Yu.S. Gordeev, V.K. Nikulin, A.M. Polyanskii, A.P. Shergin. Sov. Phys. JETP, 35 (3), 449 (1972).]
  6. F.T. Smith, R.P. Marchi, W. Aberth, D.C. Lorents, O. Heinz. Phys. Rev., 161 (1), 31 (1967). DOI: 10.1103/PhysRev.161.31
  7. В.В. Афросимов, Ю.С. Гордеев, В.М. Лавров. ЖЭТФ, 68 (5), 1715 (1975). [V.V. Afrosimov, Yu.S. Gordeev, V.M. Lavrov. Sov. Phys. JETP, 41 (5), 860 (1975).]
  8. К.B. Winterbon. Rad. Eff., 13 (3-4), 215 (1972). DOI: 10.1080/00337577208231183
  9. В. Экштайн. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела (Мир, М., 1995) [W. Eckstein. Computer Simulation of Ion-Solid Interactions (Springer, Berlin 1991)]
  10. U. Littmark, J.F. Ziegler. Phys. Rev. A, 23 (1), 64 (1981). DOI: 10.1103/PhysRevA.23.64
  11. A.N. Zinoviev, P.Yu. Babenko, K. Nordlund, Nucl. Instr. Meth. B, 508, 10 (2021). DOI: 10.1016/j.nimb.2021.10.001
  12. П.Ю. Бабенко, А.Н. Зиновьев. ЖТФ, 91 (12), 1901 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.12.51754.199-21
  13. L. Meyer. Phys. Stat. Sol. b, 44 (1), 253 (1971). DOI: 10.1002/pssb.2220440127
  14. K.B. Winterbon, P. Sigmund, J.B. Sanders. Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk, 37 (14), 1 (1970)
  15. J.F. Ziegler, J.P. Biersack. SRIM. http://www.srim.org
  16. А.Н. Зиновьев. ЖТФ, 78 (1), 15 (2008). [A.N. Zinoviev. Tech. Phys., 53 (1), 13 (2008). DOI: 10.1134/S1063784208010039]
  17. A.N. Zinoviev, K. Nordlund. Nucl. Instr. Meth. B, 406, 511 (2017). DOI: 10.1016/j.nimb.2017.03.047
  18. D.S. Meluzova, P.Yu. Babenko, A.P. Shergin, K. Nordlund, A.N. Zinoviev. Nucl. Instr. Meth. B, 460, 4 (2019). DOI: 10.1016/j.nimb.2019.03.037
  19. П.Ю. Бабенко, А.Н. Зиновьев, В.С. Михайлов, Д.С. Тенсин, А.П. Шергин. Письма в ЖТФ, 48 (14), 10 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.14.52862.19231 [P.Yu. Babenko, A.N. Zinoviev, V.S. Mikhailov, D.S. Tensin, A.P. Shergin. Tech. Phys. Lett., 48 (7), 50 (2022). DOI: 10.21883/TPL.2022.07.54039.19231]
  20. П.Ю. Бабенко, А.Н. Зиновьев, Д.С. Тенсин. ЖТФ, 92 (11), 1643 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.11.53436.151-22 [P.Yu. Babenko, A.N. Zinoviev, D.S. Tensin. Tech. Phys., 67 (11), 1416 (2022). DOI: 10.21883/TP.2022.11.55170.151-22]
  21. П.Ю. Бабенко, В.С. Михайлов, А.Н. Зиновьев. Письма в ЖЭТФ, 117 (10), 723 (2023). DOI: 10.31857/S1234567823100026
  22. C. Bjorkas, N. Juslin, H. Timko, K. Vortler, K. Nordlund, K. Henriksson, P. Erhart. J. Phys.: Condens. Matter., 21, 445002 (2009). DOI: 10.1088/0953-8984/21/44/445002
  23. М.В. Прокофьев, В.В. Светухин, М.Ю. Тихончев. Изв. Самарского НЦ РАН, 15, 1024 (2013)
  24. N. Juslin, P. Erhart, P. Traskelin, J. Nord, K.O.E. Henriksson, K. Nordlund, E. Salonen, K. Albe. J. Appl. Phys., 98, 123520 (2005). DOI: 10.1063/1.2149492
  25. H.W. Sheng, M.J. Kramer, A. Cadien, T. Fujita, M.W. Chen. Phys. Rev. B, 83, 134118 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.83.134118
  26. K.N. Dzhumagulova, E.O. Shalenov, G.L. Gabdullina. Phys. Plasmas, 20, 042702 (2013). DOI: 10.1063/1.4799798
  27. И.К. Гайнуллин. УФН, 190 (9), 950 (2020). DOI: 10.3367/UFNr.2019.11.038691 [I.K. Gainullin. Phys. Usp., 63 (9), 888 (2020). DOI: 10.3367/UFNe.2019.11.038691]
  28. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, U. Littmark. The Stopping and Range of Ions in Solids, The Stopping and Range of Ions in Matter (Pergamon, NY., 1985), v. 1
  29. J.P. Biersack, E. Steinbauer, P. Bauer. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 61, 77 (1991). DOI: 10.1016/0168-583X(91)95564-T
  30. А.Н. Зиновьев, П.Ю. Бабенко. Письма в ЖЭТФ, 115 (9), 603 (2022). DOI: 10.31857/S1234567822090105 [A.N. Zinoviev, P.Yu. Babenko. JETP Lett., 115 (9), 560 (2022). DOI: 10.1134/S0021364022100526]
  31. В.С. Михайлов, П.Ю. Бабенко, Д.С. Тенсин, А.Н. Зиновьев. Поверхность, 2, 95 (2023). DOI: 10.31857/S1028096023020061 [V.S. Mikhailov, P.Yu. Babenko, D.S. Tensin, A.N. Zinoviev. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 17 (1), 258 (2023). DOI: 10.1134/S1027451023010330]
  32. П.Ю. Бабенко, В.С. Михайлов, А.Н. Зиновьев. Письма в ЖТФ, 49 (8), 42 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.08.55138.19432
  33. П.Ю. Бабенко, В.С. Михайлов, А.П. Шергин, А.Н. Зиновьев. ЖТФ, bf 9 (5), 709 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.05.55467.12-23
  34. В.М. Галицкий, Е.Е. Никитин, Б.М. Смирнов. Теория столкновений атомных частиц (Наука, М., 1981)
  35. О.Б. Фирсов. ЖЭТФ, 33 (3), 696 (1957). [O.B. Firsov. Sov. Phys. JETP, 6 (3), 534 (1958).]
  36. N. Bohr. Mat. Fys. Medd. K. Dan. Vid Selsk., 18 (8), 1 (1948)
  37. W. Lenz. Z. Phys., 77, 713 (1932). DOI: 10.1007/BF01342150
  38. H. Jensen. Z. Phys., 77, 722 (1932). DOI: 10.1007/BF01342151
  39. W.D. Wilson, L.G. Haggmark, J.P. Biersack. Phys. Rev. B, 15 (5), 2458 (1977). DOI: 10.1103/PhysRevB.15.2458
  40. G. Moliere. Z. Naturforsch. A, 2, 133 (1947). DOI: 10.1515/zna-1947-0302
  41. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, M.D. Ziegler. The Stopping and Range of Ions in Matter (SRIM Co., Chester, 2008)
  42. H. Hartung, B. Fricke, W.-D. Sepp, B. Thies, D. Kolb, D. Heinemann, P. Loftager. Phys. Lett. A, 119 (9), 457 (1987). DOI: 10.1016/0375-9601(87)90415-4
  43. H. Hartung, B. Fricke, W.-D. Sepp, W. Sengler, D. Kolb. J. Phys. B, 18 (13), L433 (1985). DOI: 10.1088/0022-3700/18/13/006
  44. K. Gartker, K. Hehl. Phys. Stat. Sol. b, 94 (1), 231 (1979). DOI: 10.1002/pssb.2220940126
  45. P. Loftager, F. Besenbacher, O.S. Jensen, V.S. Sorensen. Phys. Rev. A, 20 (4), 1443 (1979). DOI: 10.1103/PhysRevA.20.1443
  46. P. Loftager, G. Claussen. ICPEAC VI (Cambridge, USA, 1969), p. 518
  47. В.В. Афросимов, Ю.С. Гордеев, М.Н. Панов, Н.В. Федоренко. ЖТФ, 36, 123 (1966)
  48. V.V. Afrosimov, Yu.S. Gordeev, A.M. Polyansky, A.P. Shergin. ICPEAC V. (Leningrad, USSR, 1967)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme