1995 Fiscal Year Annual Research Report
結晶表面における高速中性粒子のエネルギー損失機構の研究
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06452070
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
万波 通彦 京都大学, 工学研究科, 教授 (60025294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 康文 京都大学, 工学研究科, 助手 (00196784)
木村 健二 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50127073)
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| Keywords | 高速中性粒子 / 飛行時間法 / 表面散乱 / エネルギー損失 / 表面電子密度 |
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| Research Abstract |
30keVイオン加速器で加速したH^+, He^+, Ne^+, Ar^+イオンを、超高真空散乱槽内でその場成長させて作製したSnTe(001)清浄表面に1°以下の角度ですれすれに入射させ、散乱したイオンのエネルギースペクトルを静電型のスペクトロメーターで測定した。また散乱イオンの大部分を占める中性原子のエネルギースペクトルを、飛行時間法(TOF)により測定した。このTOFの測定においては、加速器と散乱槽の間に設置した偏向器にパルス状の電圧を印加して、イオンビームを数nsec程度の幅のパルス状ビームにして単結晶表面に小角で入射させて、散乱イオンをマイクロチャンネルプレート(MCP)で検出し、飛行時間を測定してイオンのエネルギーを求めた。得られたエネルギースペクトルは、イオンと中性原子でほとんど変わらず、この程度のエネルギーでは、表面近傍でイオンはほとんど中性化していることを示していると考えられる。
測定したスペクトルから、イオンのエネルギー損失を求め、そのエネルギー損失の入射角依存から、表面の阻止能を距離に依存する形で求めることができた。得られた表面の阻止能はイ測定した10-30keVのエネルギー領域では、イオンの速度に比例していることがわかった。低速のイオンに対する固体の阻止能の理論を、局所密度近似を用いて表面に拡張したところ、実験と良く一致することがわかった。これをもとに、表面近傍の電子密度を評価する方法を提案した。
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[Publications] M. Mannami: "Charge-state dependence of energy losses of 3. 2 MeV Li ions specularly reflected from surface of single crystal" Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.B100. 1-9 (1995)
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[Publications] Kenji Kimura: "Energy loss straggling of 0. 5-MeV protons specularly reflected from a SnTe(001)surtace" Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.B100. 356-360 (1995)
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[Publications] M.Mannami: "Position-dependent stopping of 12. 5-30keV He^+ ions at crystal surface" Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.(印刷中).
