离子在固体中的阻止本领射程和沟道效应PDF电子书下载

第一篇 阻止本领和射程 1

第一章 高速带电粒子的电子阻止本领——经典计算 1

1-1 粒子-粒子碰撞 1

1-2 粒子-原子碰撞 5

1-3 绝热截断 9

1.动量近似 9

2.原子的谐振子模型 11

3.绝热截断 12

1-4 经典力学适用性讨论 15

1.玻尔判据 16

2.讨论几个问题 18

第二章 高速带电粒子的电子阻止本领——量子力学计算 24

2-1 经典和量子的散射截面 24

2-2 一级微扰处理 27

2-3 贝特-布洛赫公式 32

2-4 几点讨论 41

1.平均电离势I 41

2.贝特-布洛赫公式的速度条件 42

3.玻尔公式与贝特-布洛赫公式的比较 43

4.等分定则 44

2-5 Z31和Z41效应 45

第三章 Lindhard 的介电描述 49

3-1 电子气中的截断 49

3-2 电子气中的慢化(一) 52

3-3 介电常数ε′(ｋ,ω)的估算 57

3-4 累加定则 61

3-5 静止电子气中的(-dＥ/dx)公式 64

3-6 局部密度近似 68

第四章 低速带电粒子的电子阻止本领 73

4-1 托马斯-费米原子模型 73

1.原子(离子)内部的电子密度分布和电势分布 73

2.中性原子的标度化 78

3.托马斯-费米模型与布洛赫关系 81

4-2 电子气中的慢化(二) 82

4-3 散射势的确定 86

1.低密度极限 87

2.高密度极限 87

4-4 输运载面和(-dＥ/dx).公式 89

1.低速轻离子情况 90

2.高速轻离子情况 91

3.低速重离子情况 92

4-5 Z1振荡和Z2振荡 93

第五章 低速带电粒子的核阻止本领 97

5-1 一般叙述 97

5-2 幂函数近似和广角外推 99

5-3 约化微分截面ｆ(ｔ1/2) 105

5-4 约化核阻止本领(-dε／dp)n 108

5-5 原子间的相互作用势 112

1.硬球势 112

2.玻恩-迈耶势 113

3.玻尔势 114

4.勃林克曼Ⅰ势 114

5.勃林克曼Ⅱ势 115

6.托马斯-费米势的几种解析近似 116

7.由计算机拟合得到的Kｒ-C势和皮亚赛克势 118

第六章 多次散射和能量离散 125

6-1 多次散射的统计规律性 125

1.均方散射角？2 125

2.核碰撞和电子碰撞的均方散射角?2ｎ和?2n 128

3.多次散射角分布的高斯近似 132

6-2 多次散射的输运方程法 134

1.输运方程的建立 134

2.输运方程的求解 135

3.普适的角分布函数ｐ(ａ-，τ) 136

4.ｐ(ａ-，τ)的计算及与实验的比较 138

6-3 能量离散的玻尔模型 140

1.一般概念 140

2.电子碰撞和核碰撞的能量离散Ω2n和Ω2n 141

3.能量损失的分布 144

6-4 能量离散的自由电子气模型 147

1.玻尔模型的局限性 147

2.林哈德-夏夫模型(LS模型) 147

3.对LS模型的改进 149

第七章 LSS射程理论 153

7-1 简单的射程理论 153

1.平均射程?(E)的简单计算 153

2.与实验的比较 155

3.射程的离散(△R)2 157

7-2 LSS积分-微分方程 160

1.LSS积分-微分方程及各阶矩的递推公式 160

2.平均射程R(E)的求解 161

3.射程离散(△R)2的求解 162

4.级数的收敛问题 165

7-3 用负幂势计算R(E)和△R2(E) 165

1.用负幂势表达的LSS积分方程 165

2.矩的递推公式 167

3.计算平均射程γ和射程离散(△γ)2 168

7-4 投影射程的分布 171

1.投影射程分布函数的LSS积分-微分方程 172

2.平均投影射程Rp(E)的计算 173

3.λιτ(E)和(-dE/dx)fr的计算 174

4.射程R(E)与投影射程Rp(E)的换算关系 177

5.投影射程的离散？ 179

7-5 LSS射程计算的 Sanders 方法 182

1.球坐标下的LSS积分-微分方程 182

2.空间矩mn？(E)的解法 185

3.β系数的计算 188

4.多元素靶中的射程计算 191

7-6 射程分布函数的构筑方法 195

1.构筑射程分布常用的几种矩 195

2.高斯分布近似 197

3.双半高斯分布近似 199

4.埃及华斯(Edgeworth)分布 201

5.庇尔松(Pearson)分布 202

第二篇 离子沟道效应的理论与应用 207

第八章 Lindhard 的沟道理论 207

8-1 沟道理论的基本假设 207

1.早期的实验观察和计算机模拟的结果 207

2.Lindhard 的基本假设 211

8-2 横向连续势 213

1.轴沟道连续势的一般表式 213

2.平面沟道连续势的一般表式 214

3.具体的沟道连续势 216

4.横向能量守恒近似 219

8-3 受制约运动的条件 220

1.轴沟道中受制约运动的条件 220

2.平面沟道中受制约运动的条件 223

3.轴沟道与平面沟道的联系 225

8-4 经典力学适用性讨论——与原子弦的碰撞 227

8-5 半路平面模型 230

8-6 完美弦上的原子发射粒子 234

8-7 晶格热振动与横向能量守恒近似 238

1.晶格原子的热振动位移 238

2.沟道热平均势 239

3.横向能量守恒近似与晶格热振动 243

第九章 沟道效应的统计处理 247

9-1 沟道粒子系统的分布函数 248

1.轴沟道情况 248

2.平面沟道情况 251

9-2 沟道坑的理论计算 252

1.轴沟道沟道坑的计算 253

2.平面沟道沟道坑的计算 260

9-3 计算沟道坑的数值方法(一)：连续近似 262

1.计算沟道势能 262

2.计算横向能量的分布函数g(E?) 263

3.沟道粒子的通量分布 264

4.计算沟道坑 264

9-4 沟道坑的数值方法(二)：半路平面模型 266

1.物理模型 266

2.数值计算方法 268

9-5 连续模型的退道理论—扩散模型 270

1.描述退道的扩散方程 271

2.扩散常数D(E?) 273

3.退道扩散模型与实验的比较 278

第十章 用阻塞效应测量核能级寿命 282

10-1 阻塞效应测量核能级寿命的原理 282

1.复合核发射的带电粒子阻塞效应 283

2.阻塞角分布参数与核反冲距离和寿命的关系 284

10-2 阻塞角分布的理论计算 290

1.解析计算法 290

2.蒙特卡洛模拟计算 292

10-3 阻塞效应测量核寿命实验 294

1.孤立共振核反应寿命测量 295

2.非弹性散射过程的寿命测量 303

3.复合核弹性散射寿命测量 305

4.裂变寿命测量 307

第十一章 杂质原子的晶格定位 312

11-1 沟道定位的基本原理 312

1.定位的三角形法则 312

2.杂质晶格位与沟道坑的形状的关系 314

3.等效晶格位相等效投影位 316

11-2 替位杂质原子的定位分析 317

1.全部替位的定位事例——Au在Cu中的晶格位 317

2.部分替位的定位事例——Sn在SiC中的晶格位 318

3.替位率的计算 321

11-3 近替位杂质原子的定位分析 322

1.沟道坑的实验测量及测量结果 322

2.沟道坑的理论计算 324

3.理论沟道坑与实测沟道坑拟合定Bi的位置 325

11-4 隙位杂质原子的定位分析 327

1.样品条件 328

2.随机谱和轴沟道对准(ψ＝0)谱 328

3.轴沟道的背散射产额角分布 331

4.<110>沟道通量峰的分析 331

5.确定Yb原子的晶格位置 333

11-5 ZnS型晶体中杂质原子定位的技术 336

1.<110>沟道背散射产额的不对称现象 337

2.上述不对称现象的原因 338

3.计算机模拟 339

4.ZnS型晶体中替位杂质原子的定位 340

11-6 晶格定位中几个值得注意的问题 343

1.分析束的轰击对杂质晶格位的影响 343

2.杂质原子的浓度对定位分析的影响 344

3.理论计算的局限性 345

4.低对称性晶格位和多重位 346

5.样品条件 346

第十二章 晶格损伤的分析 348

12-1 晶格的辐射损伤和二次缺陷 348

1.位移阈能和点缺陷 349

2.位移级联和位移钉砸 350

3.热钉砸 351

4.点缺陷的迁移和点缺陷复合体 352

5.重离子和轻离子引起的晶格损伤 354

6.退火和二次缺陷 354

12-2 晶格无序的深度分布——Bφｇh公式 356

1.Bφｇh公式 357

2.对Bφｇh公式的几点说明 359

12-3 退道几率和退道校正 363

1.退道几率的理论估算 363

2.退道校正 367

12-4 无序原子横向分布的分析 371

1.基本原理和分析的方法 371

2.分析实例 375

3.分析方法的局限性 377

12-5 位错退道(一)：Quere 模型 379

1.Quere 模型的基本思想 379

2.轴沟道中全位错的退道直径 381

3.平面沟道中全位错的退道直径 385

4.Quere 模型与实验测量的比较 387

12-6 位错退道(二)：Kudo 模型 391

1.轴沟道中位错的退道几率 392

2.平面沟道中位错的退道几率 397

3.Kudo 模型的应用例子 399

附录A 阻止本领和射程的编评公式及 FORTRAN 程序 404

A-1 氢离子的阻止本领 404

A-2 氦离子的阻止本领 415

A-3 重离子的阻止本领 417

1.低速重离子的电子阻止 417

2.高速重离子的电子阻止 417

3.中速重离子的电子阻止 418

A-4 程序 STOP 420

A-5 程序 PRAL 441

附录B 德拜函数和德拜温度等 457

附录C 立方晶系主要晶面的极图 460

附录D 9度极式坐标图 463