尾流效应对快速双原子分子离子在固体中电荷态及分子轴取向的影响

研究了快速双原子分子离子在固体中穿行时,尾流效应对各离子电荷态以及库仑爆炸过程的影响.借助于线性介电响应理论和局域介电函数,离子之间的动力学相互作用势可以表示成对称的屏蔽库仑势和非对称的尾势.通过对分子离子上所有束缚电子的总能量进行变分和求解单个离子的运动方程,自洽地确定出分子离子中每个离子的电荷态.数值结果表明,由于尾流效应的影响,在初始穿行阶段,分子离子中导航离子的电荷数随穿行深度的增加而单调递增,而尾随离子的电荷数则随穿行深度的增加而振荡.但当穿行深度很大时,两个离子的电荷数都趋于具有相同速度的孤立离子的电荷数.此外,还发现分子轴的取向朝入射速度方向偏转.     

C20离子团簇在氧化物中穿行时库仑爆炸过程的理论研究

本文研究了C20团簇在几种金属氧化物(Al2O3,SiO2)中穿行时发生的库仑爆炸过程.采用线性介电响应理论,并结合Mermin形式的介电函数,得到了团簇中各组成离子的空间感应势,其中组成团簇中各组成离子的电荷分布情况由Brandt-Kitagawa有效电荷理论模型来描述.通过求解运动方程得到离子团结构随时间的演化过程,并采用Monte Carlo方法模拟了爆炸过程中的多重散射现象.我们发现,尾流效应使团簇的空间结构和电荷分布呈现非对称性.     

C20离子团簇在氧化物中穿行时库仑爆炸过程的理论研究

研究了C20团簇在几种金属氧化物(Al2O3,SiO2)中穿行时发生的库仑爆炸过程.采用线性介电响应理论,并结合Mermin形式的介电函数,得到了团簇中各组成离子的空间感应势,其中组成团簇中各组成离子的电荷分布情况由Brandt-Kitagawa有效电荷理论模型来描述.通过求解运动方程得到离子团结构随时间的演化过程,并采用Monte Carlo方法模拟了爆炸过程中的多重散射现象.我们发现,尾流效应使团簇的空间结构和电荷分布呈现非对称性.     

C20离子团簇在氧化物中穿行时库仑爆炸过程的理论研究

本文研究了C20团簇在几种金属氧化物（Al2O3，SiO2）中穿行时发生的库仑爆炸过程，采用线性介电响应理论，并结合Memfin形式的介电函数，得到了团簇中各组成离子的空间感应势，其中组成团簇中各组成离子的电荷分布情况由Brandt-Kitagawa有效电荷理论模型来描述。通过求解运动方程得到离子团结构随时间的演化过程，并采用Monte Carlo方法模拟了爆炸过程中的多重散射现象。我们发现，尾流效应使团簇的空间结构和电荷分布呈现非对称性。     

低速高电荷态重离子在C_(60)薄膜中引起的势效应研究

为了研究低速高电荷态离子在C60薄膜中引起的势效应,用能量为200keV的高电荷态Xen+(n=3,10,13,15,17,20,22,23)离子辐照了C60薄膜。用原子力显微镜(AFM)和Raman散射技术分析了辐照过程中高电荷态Xen+离子所储存势能在C60薄膜中引起的效应,即势效应。AFM分析结果表明,辐照C60薄膜的表面粗糙度随辐照Xen+离子电荷态(即势能)的增加而减小,揭示了势效应的存在。而Raman分析结果表明,由于Xe离子的动能远大于其所储存的势能,因此,尽管有表面势效应的影响,但在Raman分析的深度范围内,弹性碰撞还是主导了C60薄膜的损伤过程。     

激光场对快速分子离子与固体相互作用的影响

利用线性化的流体力学方程和泊松方程，描述了在强激光场作用下快速分子离子在固体中产生的电激发过程，并推导出分子离子中两个离子之间的动力学相互作用势和相互作用力的一般表达式.通过数值求解离子的运动方程，研究了激光场的参量对分子离子库仑爆炸过程和能量损失的影响. 关键词： 激光场 分子离子 库仑爆炸 能量损失     

水分子在不同电荷态的重离子作用下的离化作用

运用含时密度泛函理论和局域密度近似方法,计算了水分子H2O在速度为12.5 a0/fs的重离子C+和C2+作用下产生的各种电荷态的水分子离子的几率,平均逃逸电子数和偶极矩的变化随时间的演化.计算结果表明,在重离子势最大时,电偶极矩的变化最大;重离子远离分子时,重离子的电荷态越高,产生高电荷态分子的几率反而越小.     

快速H+2在固体中穿行时产生的动力学相互作用力及库仑爆炸图形的演化

模拟了快速Ｈ＋２在固体中穿行时产生的库仑爆炸过程．作用在单个氢离子Ｈ＋上的力分别由阻止力、屏蔽的库仑力及尾力所组成．借助于等离子极点近似介电函数,屏蔽的库仑力和尾力可由线性介电响应理论来确定．假定在初始入射时分子轴相对入射速度方向的取向是随机的．模拟结果表明：由于动力学相互作用力的影响,分子离子在穿行过程中其分子轴的取向明显地偏向于入射速度的方向     

快速H+2在固体中穿行时产生的动力学相互作用力及库仑爆炸图形的演化

模拟了快速H⁺₂在固体中穿行时产生的库仑爆炸过程．作用在单个氢离子H⁺上的力分别由阻止力、屏蔽的库仑力及尾力所组成．借助于等离子-极点近似介电函数,屏蔽的库仑力和尾力可由线性介电响应理论来确定．假定在初始入射时分子轴相对入射速度方向的取向是随机的．模拟结果表明：由于动力学相互作用力的影响,分子离子在穿行过程中其分子轴的取向明显地偏向于入射速度的方向. 关键词：     

快速C60离子团在固体中的库仑爆炸过程Ⅰ球壳层模型

研究了快速C60 离子团在固体中穿行时的库仑爆炸过程 .假定离子团中离子之间位置矢量的取向是随机的 ,并且采用球壳模型描述C60 离子团的结构 .借助于线性介电响应理论和等离子 极点近似介电函数 ,推导出C60 离子团自能的解析表达式 .通过数值求解描述离子团半径变化的运动方程 ,可以发现自能中的“尾效应”可以降低C60 离子团的库仑爆炸速度 ,甚至可以稳定C60 离子团的结构     

快速C60离子团在固体中的库仑爆炸过程Ⅱ分子动力学模拟

研究了快速C60 离子团与固体材料的相互作用过程 .借助于线性介电响应理论及等离子 极点近似介电函数 ,推导出作用在团簇中单个离子上的动力学相互作用力 ,并建立了一套描述离子团中单个离子运动的方程组 .通过数值求解运动方程组 ,可以发现 ,对于高速C60 离子团在固体中穿行时 ,由于动力学相互作用力的影响 ,使得库仑爆炸图形呈现出很强的非球对称性 ,即离子团中的导航离子群爆炸得较快 ,而尾随离子群则保持相对地稳定     

Loading of large ion Coulomb crystals into a linear Paul trap incorporating an optical cavity

We report on the loading of large ion Coulomb crystals into a linear Paul trap incorporating a high-finesse optical cavity (?～3000). We show that, even though the 3-mm diameter dielectric cavity mirrors are placed between the trap electrodes and separated by only 12 mm, it is possible to produce in situ ion Coulomb crystals containing more than 10⁵ calcium ions of various isotopes and with lengths of up to several millimeters along the cavity axis. We show that the number of ions inside the cavity mode is, in principle, high enough to achieve strong collective coupling between the ion Coulomb crystal and the cavity field. The results thus represent an important step towards ion trap based Cavity Quantum ElectroDynamics (CQED) experiments using cold ion Coulomb crystals.     

Structures and properties of the potassium-doped carbon clusters KCn/KCn +/KCn −(n = 1−10)

We have reported a theoretical study on the interaction mechanism between dust particles in the presence of asymmetric ion flow and an external magnetic field in complex plasma. The recent experimental and numerical results on the particle-wake interaction ensures the dominance of the wake effect in the subsonic regime of plasma flow using the cold ion approximation. The recent developments in dusty plasma research and its growing interest towards more realistic magnetized dusty plasma scenarios also demand serious attention to study the wake effect both in the sub and supersonic regimes in the presence of a magnetic field. It is a challenging task to develop a correct, quantitative theory of wake potential for different regimes of magnetic field and ion flow velocity. Analytic expressions for the wake potential have been reported in this paper for both subsonic and supersonic regimes in the presence of an external magnetic field along with Debye-Hückel type potentials. The results show that the wake potential plays a dominant role in the subsonic regime and its strength increases with an increase in magnetic field. The behaviour of the wake potential is found to have an interesting effect on the Coulomb crystallization of dust grains and is studied with the help of molecular dynamic (MD) simulation.     

快速C60离子团在固体中的库仑爆炸过程Ⅱ——分子动力学模拟

研究了快速Ｃ₆₀离子团与固体材料的相互作用过程.借助于线性介电响应理论及等离子-极点近似介电函数,推导出作用在团簇中单个离子上的动力学相互作用力,并建立了一套描述离子团中单个离子运动的方程组.通过数值求解运动方程组,可以发现,对于高速Ｃ₆₀离子团在固体中穿行时,由于动力学相互作用力的影响,使得库仑爆炸图形呈现出很强的非球对称性,即离子团中的导航离子群爆炸得较快,而尾随离子群则保持相对地稳定. 关键词： 离子团 库仑爆炸 动力学相互作用     

C60团簇与等离子体相互作用的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法研究了C60团簇与稠密等离子体的相互作用。在线性化的伏拉索夫-泊松理论框架下,借助于经典的等离子体介电函数,推导了团簇的阻止本领的一般表达式。用数值方法求解了团中离子的运动方程,研究了团簇的库仑爆炸过程,讨论了入射速度、等离子体密度和电子温度对阻止本领和库仑爆炸的影响。结果发现尾流效应降低了C60团簇离子的库仑爆炸速度,甚至压缩了团簇的结构,在高速、低密、高温的情况下库仑爆炸进行得更快。     

快速C60离子团在固体中的库仑爆炸过程Ⅰ——球壳层模型

研究了快速C₆₀离子团在固体中穿行时的库仑爆炸过程.假定离子团中离子之间位置矢量的取向是随机的,并且采用球壳模型描述C₆₀离子团的结构.借助于线性介电响应理论和等离子-极点近似介电函数,推导出C₆₀离子团自能的解析表达式.通过数值求解描述离子团半径变化的运动方程,可以发现自能中的“尾效应”可以降低C₆₀离子团的库仑爆炸速度,甚至可以稳定C₆₀离子团的结构. 关键词： 离子团 库仑爆炸 球壳模型