Выпуски

 / 

2020

 / 

Сентябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Резонансный электронный обмен при рассеянии ионов на металлических поверхностях

 
Физический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Воробьевы горы, Москва, 119899, Российская Федерация

Рассматривается электронный обмен при рассеянии медленных ионов (РМИ). В случае металлических поверхностей конечное зарядовое состояние рассеянных ионов/атомов, как правило, формируется за счёт резонансного электронного обмена. Систематизируются базовые концепции, модельные представления и основные закономерности электронного обмена. В прикладном плане электронный обмен важен для диагностики поверхности методом РМИ, так как некорректный учёт электронного обмена может приводить к кратным ошибкам. В свою очередь метод РМИ обладает наилучшей поверхностной чувствительностью и незаменим при измерении состава верхнего слоя поверхности.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
Ключевые слова: ионные пучки, рассеяние, металлы, наносистемы, зарядовый (электронный) обмен, резонансное туннелирование, диагностика
PACS: 02.70.−c, 34.35.+a, 73.20.At, 73.40.Gk, 73.63.−b, 79.20.Rf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.11.038691
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/9/c/
Цитата: Гайнуллин И К "Резонансный электронный обмен при рассеянии ионов на металлических поверхностях" УФН 190 950–970 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 21 мая 2019, доработана: 5 ноября 2019, 19 ноября 2019

English citation: Gainullin I K “Resonant charge transfer during ion scattering on metallic surfacesPhys. Usp. 63 (9) (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.11.038691

Список литературы (128) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (20)

  1. Мартыненко Ю В ФТТ 6 2003 (1964); Martynenko Yu V Sov. Phys. Solid State 6 1581 (1965)
  2. Юрасова В Е и др Письма в ЖЭТФ 21 197 (1975); Yurasova V E JETP Lett. 21 88 (1975)
  3. Курнаев В А, Машкова Е С, Молчанов В А Отражение легких ионов от поверхности твердого тела (М.: Энергоатомиздат, 1985)
  4. Brako R, Newns D Rep. Prog. Phys. 52 655 (1989)
  5. Urazgil'din I F Phys. Rev. B 47 4139(R) (1993)
  6. Hecht T et al Phys. Rev. Lett. 84 2517 (2000)
  7. Еловиков С С и др Изв. РАН. Cер. физ. 66 558 (2002); Elovikov S S et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 66 608 (2002)
  8. Los J, Geerlings J J C Phys. Rep. 190 133 (1990)
  9. Chakraborty H, Niederhausen T, Thumm U Phys. Rev. A 70 052903 (2004)
  10. Карасев П А и др ФТП 48 462 (2014); Karaseov P A et al Semiconductors 48 446 (2014)
  11. Андрианова Н Н и др Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (4) 51 (2016); Andrianova N N et al J. Synch. Investig. X-Ray Synchrotron Neutron Tech. 10 412 (2016)
  12. Shaw J et al Phys. Rev. A 98 052705 (2018)
  13. Winter H Phys. Rep. 367 387 (2002)
  14. Brongersma H H et al Surf. Sci. Rep. 62 63 (2007)
  15. Cushman C V et al Anal. Methods 8 3419 (2016)
  16. Stückelberg E C G Helv. Phys. Acta 5 369 (1932)
  17. Taglauer E et al Phys. Rev. Lett. 45 740 (1980)
  18. Boers A L Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 2 353 (1984)
  19. Shen Y G et al Surf. Sci. 328 21 (1995)
  20. Shen Y G et al Surf. Sci. 357-358 921 (1996)
  21. Gadzuk J W Surf. Sci. 6 133 (1967)
  22. Gadzuk J W Surf. Sci. 6 159 (1967)
  23. Ray R, Mahan G D Phys. Lett. A 42 301 (1972)
  24. Arnau A et al Surf. Sci. Rep. 27 113 (1997)
  25. Maazouz M et al Phys. Rev. B 55 13869 (1997)
  26. Delos J B Rev. Mod. Phys. 53 287 (1981)
  27. McDaniel E W, Mitchell J B A, Rudd M E Atomic Collisions: Heavy Particle Projectiles (New York: Wiley, 1993)
  28. Kaempffer F A Concepts in Quantum Mechanics (New York: Academic Press, 1965)
  29. Burgdörfer J Review of Fundamental Processes and Applications of Atoms and Ions (Ed. C D Lin) (Singapore: World Scientific, 1993) p. 517
  30. Balaz S, Yarmoff J A J. Phys. Condens. Matter 22 084009 (2010)
  31. Gao L et al Phys. Rev. A 96 052705 (2017)
  32. Zimny R Surf. Sci. 233 333 (1990)
  33. Geerlings J J C, Kwakman L F Tz, Los J Surf. Sci. 184 305 (1987)
  34. Garcïa E A et al Surf. Sci. 603 597 (2009)
  35. Рау Э И и др ФТТ 59 1504 (2017); Rau E I et al Phys. Solid State 59 1526 (2017)
  36. Hecht T et al Faraday Discuss. 117 27 (2000)
  37. Canário A R et al Phys. Rev. B 71 121401(R) (2005)
  38. Gainullin I K Phys. Rev. A 95 052705 (2017)
  39. Ermoshin V A, Kazansky A K Phys. Lett. A 218 99 (1996)
  40. Borisov A G, Kazansky A K, Gauyacq J P Phys. Rev. Lett. 80 1996 (1998)
  41. Gauyacq J P et al Faraday Discuss. 117 15 (2000)
  42. Gauyacq J P, Borisov A G Quantum Dynamics of Complex Molecular Systems (Springer Series in Chemical Physics) Vol. 83 (Eds D A Micha, I Burghardt) (Berlin: Springer, 2007) p. 87
  43. Bardsley J N Pseudopotentials in Atomic and Molecular Physics (Pittsburgh: Univ. of Pittsburgh, 1974); Bardsley J N Case Studies in Atomic Physics 4 (Eds E W McDaniel, M R C McDowell) (Amsterdam: Elsevier, 1975) p. 299
  44. Cohen J S, Fiorentini G Phys. Rev. A 33 1590 (1986)
  45. Jennings P J, Jones R O, Weinert M Phys. Rev. B 37 6113 (1988)
  46. Chulkov E V, Silkin V M, Echenique P M Surf. Sci. 437 330 (1999)
  47. Gainullin I K, Sonkin M A Comput. Phys. Commun. 188 68 (2015)
  48. Gainullin I K Comput. Phys. Commun. 210 72 (2017)
  49. Gainullin I K Phys. Rev. A 100 032712 (2019)
  50. Guillemot L, Esaulov V A Phys. Rev. Lett. 82 4552 (1999)
  51. Bahrim B, Makarenko B, Rabalais J W Surf. Sci. 594 62 (2005)
  52. Canário A R, Kravchuk T, Esaulov V A New J. Phys. 8 227 (2006)
  53. Nordlander P, Tully J C Phys. Rev. Lett. 61 990 (1988)
  54. Newns D M et al Phys. Scripta 1983 (T6) 5 (1983)
  55. Obreshkov B, Thumm U Phys. Rev. A 87 022903 (2013)
  56. Borisov A G, Teillet-Billy D, Gauyacq J P Phys. Rev. Lett. 68 2842 (1992)
  57. Shestakov D K et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 267 2596 (2009)
  58. Meyer C et al Phys. Rev. A 86 032901 (2012)
  59. Li J et al Surf. Sci. 422 95 (1999)
  60. Thumm U, Kürpick P, Wille U Phys. Rev. B 61 3067 (2000)
  61. Canário A R, Esaulov V A J. Chem. Phys. 124 224710 (2006)
  62. Gainullin I K, Urazgildin I F Phys. Rev. B 74 205403 (2006)
  63. Gainullin I K et al Vacuum 72 263 (2003)
  64. Gainullin I K, Usman E Yu, Urazgil'din I F Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 232 22 (2005)
  65. Amanbaev E R et al Thin Solid Films 519 4737 (2011)
  66. Gainullin I K, Sonkin M A Phys. Rev. A 92 022710 (2015)
  67. Li J et al Science 299 864 (2003)
  68. Cho A Science 299 36 (2003)
  69. Lad R J Surf. Rev. Lett. 02 109 (1995)
  70. Azad A M et al J. Electrochem. Soc. 139 3690 (1992)
  71. Kirner U et al Sensors Actuators B 1 103 (1990)
  72. Ilin A S et al Sci. Rep. 7 12204 (2017)
  73. Canário A R et al Surf. Sci. 547 L887 (2003)
  74. Usman E Yu et al Phys. Rev. B 64 205405 (2001)
  75. Гайнуллин И К Вестн. МГУ. Сер. 3. Физ. Астрон. (6) 33 (2019); Gainullin I K Moscow Univ. Phys. Bull. 74 585 (2019)
  76. Taylor M, Nordlander P Phys. Rev. B 64 115422 (2001)
  77. Binnig G et al Phys. Rev. Lett. 49 57 (1982)
  78. Yaminsky I V (Ed.) Scanning Probe Microscopy of Biopolymers (Scanning Probe Microscopy, Issue 1) (Moscow: Scientific World, 1997)
  79. Barke I, Hövel H Phys. Rev. Lett. 90 166801 (2003)
  80. Gauyacq J P, Borisov A G J. Phys. Condens. Matter 10 6585 (1998)
  81. Gauyacq J P, Borisov A G, Bauer M Time-Resolved Photoemission from Solids: Principles and Applications (Berlin: Springer, 2005)
  82. Scheffler M, Stampfl C Electronic Structure (Handbook of Surface Science) Vol. 2 (Eds K Horn, M Scheffler) (Amsterdam: Elsevier, 2000) p. 285
  83. Zimny R, Nienhaus H, Winter H Vacuum 41 359 (1990)
  84. Obreshkov B, Thumm U Phys. Rev. A 74 012901 (2006)
  85. Obreshkov B, Thumm U Phys. Rev. A 87 022903 (2013)
  86. Sereda I et al Vacuum 162 163 (2019)
  87. ter Veen H R J et al Catal. Today 140 197 (2009)
  88. Shen Y G et al Surf. Sci. 328 21 (1995)
  89. Brongersma H H et al Platin. Met. Rev. 54 (2) 81 (2010)
  90. Niehus H Surf. Sci. Lett. 107 (1986)
  91. Van den Berg J A, Armour D G Vacuum 31 259 (1981)
  92. Heiland W, Taglauer E Nucl. Instrum. Meth. 132 535 (1976)
  93. Robinson M T Phys. Rev. 179 327 (1969)
  94. Primetzhofer D et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 258 36 (2007)
  95. Kolasinski R D, Whaley J A, Bastasz R Phys. Rev. B 79 075416 (2009)
  96. Ho C-S et al Surf. Sci. 617 192 (2013)
  97. Ho C-S et al J. Phys. Chem. A 117 11684 (2013)
  98. Beikler R, Taglauer E Surf. Sci. 643 138 (2016)
  99. Gainullin I K Surf. Sci. 677 324 (2018)
  100. Óvári L et al Surf. Sci. 566-568 1082 (2004)
  101. Oura K et al Surface Science. An Introduction (Advanced Texts in Physics) (Berlin: Springer-Verlag, 2003); Пер. на русск. яз., Оура К и др Введение в физику поверхности (М.: Наука, 2006)
  102. Powell C J et al J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 98 1 (1999)
  103. Mitchell D F, Sproule G I Surf. Sci. 177 238 (1986)
  104. Троян В И и др Физические основы методов исследования наноструктур и поверхности твердого тела (Под ред. В Д Бормана) (М.: МИФИ, 2008)
  105. Vickerman J C, Briggs D ToF-SIMS: Surface Analysis by Mass Spectrometry (Chichester: IM Publ., SurfaceSpectra, 2001)
  106. Jansen W P A et al J. Catal. 210 229 (2002)
  107. Thakar N et al J. Catal. 248 249 (2007)
  108. Phivilay S P et al J. Phys. Chem. Lett. 4 3719 (2013)
  109. Shen J et al Gold Bull. 46 343 (2013)
  110. Narayanan R, El-Sayed M A J. Phys. Chem. B 107 12416 (2003)
  111. Fan C et al Anal. Chem. 73 2850 (2001)
  112. Haruta M et al J. Catal. 115 301 (1989)
  113. Valden M, Lai X, Goodman D W Science 281 1647 (1998)
  114. Lai X et al Prog. Surf. Sci. 59 25 (1998)
  115. Narayanan R, El-Sayed M A J. Am. Chem. Soc. 126 7194 (2004)
  116. Hagenbach G, Courty Ph, Delmon B J. Catal. 31 264 (1973)
  117. Block J H, Kreuzer H J, Wang L C Surf. Sci. 246 125 (1991)
  118. Wang A-Q et al J. Catal. 233 186 (2005)
  119. Stamenkovic V R et al Nat. Mater. 6 241 (2007)
  120. Liu G F, Sroubek Z, Yarmoff J A Phys. Rev. Lett. 92 216801 (2004)
  121. Liu G F et al J. Chem. Phys. 125 054715 (2006)
  122. Shen J et al J. Phys. Chem. C 119 15168 (2015)
  123. Salvo C, Karmakar P, Yarmoff J Phys. Rev. B 98 035437 (2018)
  124. Gainullin I K Surf. Sci. 681 158 (2019)
  125. de Rooij-Lohmann V I T A et al Appl. Phys. Lett. 94 063107 (2009)
  126. Багоцкий В С, Осетрова Н В, Скундин А М Электрохимия 39 1027 (2003); Bagotzky V S, Osetrova N V, Skundin A M Russ. J. Electrochem. 39 919 (2003)
  127. Stambouli A B, Traversa E Renew. Sustain. Energy Rev. 6 433 (2002)
  128. Burriel M et al Energy Environ. Sci. 7 311 (2014)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение