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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

研究課題

研究課題/領域番号 06452070
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理学一般
研究機関京都大学

研究代表者

万波 通彦  京都大学, 工学研究科, 教授 (60025294)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1995年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード高速中性粒子 / 飛行時間法 / 表面散乱 / エネルギー損失 / 表面電子密度
研究概要

30keVイオン加速器で加速したH^+,He^+,Ne^+,Ar^+イオンを、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。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。
これらの研究と平行して、表面における高速HeH^+分子イオンの解離過程の研究を行い、表面電子との衝突によるHeH^+イオンの解離断面積を評価した。また、表面における高速Liイオンのエネルギー損失の測定を行った。さらに、表面におけるプロトンのエネルギー損失の際に生じるエネルギーロスストラグリングの研究を行い、その起源が主に1電子衝突によることを示した。また、表面散乱するイオンの表面近傍における荷電状態を、エネルギー損失の測定から評価する方法を提案した。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Y.Susuki: "Dissociative scattering of fast HeH^+ ions at glancing-angle incidence on a crystal surface" Physical Review A. 51. 528-534 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kimura: "Energy loss straggling of 0.5-MeV protons specularly reflected from a SnTe(001) surface" Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.B100. 356-360 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mannami: "Position-dependent stopping of 12.5-30keV He^+ ions at crystal surface" Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.(印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Susuki: "Dissociative scattering of fast HeH^+ ions at glancing-anle incidence on a crystal surface" Physical Review A. Vol.51. 528-534 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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.Vol.B 100. 1-9 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kimura: "Energy loss straggling of 0.5-MeV protons specularly reflected from a SnTe (001) surface" Nucl.Instr.and Meth.in Phys.Res.Vol.B 100. 356-360 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mannami: "Position-dependent stopping of 12.5 - 30 keV He^+ ions at crystal surface" Nucl.Instr.and Meth.in Phys.Res.(in printing).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mannami: "Position-dependent stopping of 12. 5-30keV He^+ ions at crystal surface" Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Susuki: "Dissociative scattering of fast HeH^+ ions at glancing-angle incidence on a crystal surface" Physical Review A. 51. 528-534 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mannami: "Charge-state dependence of energy losses of 3.2MeV Liions specularly reflected from surface of single crystal" Nuclear Instruments and Methods. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kimura: "Energy loss straggling of 0.5-MeV protons specularly reflected from a SnTe(001)surface" Nuclear Instruments and Methods. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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