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《大连理工大学》 2012年
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带电粒子与微纳材料相互作用机理的研究

安盛柏  
【摘要】:本文研究带电粒子与微纳尺度材料相互作用,其中包括带电粒子与纳米小球以及与有限厚度无限大金属平板的相互作用。研究过程对纳米小球和金属板中的电子激发和极化所产生和的感应电势的分布以及各个参数对粒子能量损失的影响进行了详细的研究。 第一章简述带电粒子与物质相互作用的研究背景。 第二章中采用局域场介电响应理论描述了带电粒子与纳米小球的相互作用过程。当带电粒子在球体外部以恒定速度运动时,得出了感应电势与阻止本领的解析表达式。从我们计算的结果中可以看出,无论是带电粒子在纳米球体的内部还是外部,粒子后方都出现了振荡的尾势。由于球体特殊结构的原因,我们所观察到的尾势的振荡并不是很明显,而且不会像无限大二维电子气平面那样传播很远的距离,但是却反映了振荡的特性。在阻止本领的研究中,我们发现带电粒子以相对较低的速度接近球体时获得了由球体内部电子激发所产生的能量。 第三章中采用量子流体动力学(QHD)模型描述带电粒子与处于无限大介质中的有限厚度无限大金属平板的相互作用过程。当带电粒子在金属板内部以恒定速度运动时,我们得出了三维情况下感应电势和阻止本领的解析表达式。从计算的结果中看出,当金属板较薄时,在与介质的两个交界面处出现了振荡的尾势,随着金属板厚度的增加,两个界面处的振荡逐渐消失,同时,粒子后方尾势的振荡幅值增加。另外,当入射粒子的速度加大时,尾势的振荡波长变长,同时衰减速度减慢。最后,关于金属板厚度以及其它参数对粒子能量损失的影响进行了分析。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O469

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