在扫描电子显微镜中所观察到钨的奇异花样

当钨试样倾斜到不同位向以记录一系列电子通道花样时,在<111>方向,<001>方向和<011>方向的准确位置下,观察到一些奇异花样叠加在电子通道花样上。这些奇异花样颇类似于在透射电子显微镜中所观察到的Kossel花样。这种花样具有两个重要性质:(1)花样的强度分布是随着电子能量(电子的加速电压)而改变;(2)花样的几何形貌可以用来描述晶体内部结构的一些特征。最后,从异常散射效应和晶格位与入射电子间相互作用强度a的观点,定性地解释了这种花样的衬度效应来源。 关键词：     

电子、X光和固体的相互作用(Ⅲ)

八、入射电子在厚试样中的散射1.单散射、复散射和多次散射 固体试样很薄(～100A)时,由于几十keV入射电子的自由程的数量级也是100A,入射电子经过试样时一般只发生一次散射(或不发生散射),这种散射称作单散射(single scattering).如果试样厚度增加到～1000A,则入射电子在试样中受到散射的次数一般将大大超过一次,随着入射电子平均散射次数的增加,入射电子散射后的角分布将达到高斯分布.可以将散射电子的角分布达到高斯分布以前的情形称为复散射(plural　scattering),达到高斯分布以后的散射称为多次散射(multiple　scattering)[22]对于10…     

电子通道花样的几何测量和解释

在扫描电镜中,应用电子通道效应所产生的花样称为电子通道花样(简写为ECP).作为ECP的应用和分析基础,首先必须对ECP进行几何测量和结晶学注释.本文作为1982年第11卷第12期《物理》讲座栏内“电子通道效应及其应用”[1]一文在实验方法上的补充,以便对这个专门的问题进行系统的阐述. 一、ECP的成象几何关系 在文献[1]中曾系统地阐述了ECP的成象几何关系的特点.根据这些特点,并引入等效投射距离R这个参数,则可以画出ECP的成象等效几何关系,如图1所示. 在图1中,两个相交的电子通道带依次属于(hikili)晶面和(hikili)晶面,这两个晶面的晶…     

黄散射──杂质或缺陷引起的漫散射

X射线与物质相遇时,会被物质原子的电子所散射.它在物质结构分析方面有着非常广泛的应用.对于完整晶体,如果入射与散射的X射线波矢差等于晶体倒格矢,则会出现布拉格峰,峰高与样品的体积平方成正比,而峰宽则反比于晶体尺寸.对于大块样品来说,布拉格峰非常尖锐. 然而,实际材料往往偏离严格的周期排列.其原因可以是晶格原子的热运动,它在布拉格峰附近产生附加的散射强度,被称为热漫散射;另一种可能的漫散射的机制是由材料中外来杂质与缺陷引起的,它是由黄昆先生首先提出并在理论上作出分析. 1947年,在莫特教授建议下,黄先生定量地研究了稀固溶…     

阻塞效应及其应用

一、什么是阻塞效应 阻塞效应的基本思想远在1965年就提出来了[3,4]我们知道,单晶体中原子格点的有序排列,就使它具有特定的方向性,阻塞效应就是基于这一点.它可以分为轴向阻塞和面向阻塞两种.如图1所示:如果入射粒子的束流方向同晶体对称轴方向成一定的角度,则当探测器转到某个位置时,测得的粒子流会出现一个下降谷(dip),也叫影谷,则我们说出射粒子受到了晶体的轴向阻塞作用,或者说粒子被有序的晶轴上的原子列遮挡了.而面阻塞作用则是这样:当入射粒子同晶体对称面成一定角度,则探测器转到某个位置,就会受到原子平面中晶格原于的相互作用。…     

表面电子能量损失谱

表而电子能量损失谱是表面分析实验技术中较新的一种.这一方法是用具有高度单色性的低能电子束作为入射粒子束,来测量经晶体样品表面散射后的电子的能谱.在入射电子(设其能量为E0)被样品背向散射到真空中去的过程中,有可能激发起若干量子能量分别为 等的振动模,因而在散射谱中会出现能量分别为E1=E0- …等的一系列损失峰.这些振动模或者仅与衬底原子有关(如声子激发),或者同时与吸附在表面上的原子或分子有关.因此,通过对谱的分析可以得到关于表面结构、吸附物种类和吸附位置等许多重要信息. 在表面电子能量损失谱中所用的入射电子的动能…     

场极化方向对强激光加速电子效应的影响

模拟研究了光场极化方向对自由电子与线偏振强激光束间发生净能量交换(非弹性散射及加速效应)的影响.研究结果表明,当光场强度0.1a01时(a0＝eE0/mecω),电子在激光束上的散射呈现弱的非弹性效应,且与场的线偏振极化方向无关,表现为空间各向同性,与有质动力势模型的结果定性一致.而当a010时,电子与光场间的净能量交换不仅变得明显,而且依赖于电子入射方向与场极化面之间的夹角.当电子沿电场极化面入射时,净能量交换效应最显著,随着这一夹角的增大,这一效应逐渐减弱乃至消失.此时电子在强光束上的散射表现出明显的空间各向异性,有质动力势模型已完全不再适用.     

超强激光与等离子体作用中的能量输运

应用多光子非线性Compton散射模型和数值计算方法,研究了Compton散射对超强激光与等离子体作用中能量输运的影响,提出了将Compton散射光和入射超强光作为电子能量输运的新机制,给出了电子热传导新模型和能量输运数值计算结果。结果表明:散射使等离子体中Weibel不稳定性和自生磁场增强效应导致耦合光传输方向的电子密度显著减小,更多激光能量以热流形式分布在横向方向。散射使电子吸收能量的时间缩短和自生磁场线性阶段最大增长率增大效应导致等离子体表面处沿耦合激光横向方向的热流几乎被完全限制,电子在激光传输方向的能量显著增加。     

光折变晶体LiNbO_3:Fe中的特殊散射现象

用柱面透镜把经针孔滤波器扩束的激光束沿某一个方向聚焦成细丝状(或长条状),细丝状光束垂直入射到LiNbO_3:Fe晶体上,在远场位置观察散射光.我们发现光散射的方向与晶体的c轴方向不一致,不仅沿着晶体的c轴方向有散射光出现,沿光束的条形方向也出现很强的散射光.     

二维声子晶体平板成像中的通道特征

利用多重散射理论分析了钢/水声子晶体平板成像过程.发现平板成像中的散射波会聚具有散射通道特征.对于确定的声源位置,不同入射角信号对应不同的通道;耦合进入通道的信号强度也不相同.小角度入射波能较强地耦合进入通道;大角度入射波在入射表面受到强烈散射,较弱地耦合进入通道.非理想成像情况下,不同入射角信号通过平板成像的位置不同,因而形成像差.声源位置改变,对应的通道亦随之改变.散射通道与声子晶体的各向异性能带结构和多重散射密切相关.     

Compton散射对激光等离子体通道天线特性的影响

应用多光子非线性Compton散射模型和数值计算方法,研究了激光等离子体通道天线传播和辐射特性,结果表明:随通道周围介质损耗和传输模式阶数的增大,传输模式THnm衰减常数明显增大.这是因散射使通道内外电场和磁场增强,粒子间碰撞频率增大,电场使更多分子电离而吸收更多能量的缘故.随模式阶数增大,电性有耗介质使相移常数明显减小.这是因散射使高阶模式可能存在被耦合电场俘获的缘故.等离子体耦合频率为0.7附近,衰减常数随频率增大而剧烈增大.这是因散射使介质分子发生二、三阶电离,更多电子被耦合电场急剧加速的缘故.随天线长度增加,天线辐射方向图主瓣和副瓣数量、宽度和最大辐射方向发生明显变化.这是因散射使天线频率增大,辐射波长变短,粒子电离几率增大,辐射波能量和频率成分增大的缘故.     

倍频扫描曲线的测试及若干应用

一、引 言 当基波激光束入射到非线性晶体上时,由于非线性效应将产生倍频光(这一过程称为二次谐波产生,一般用SHG表示).倍频扫描曲线是倍频光强-温度(角度)扫描曲线的简称,是倍频晶体性能的若干重要标志之一.通过它可以了解晶体的质量、晶体的相干长度、晶体的非线性系数等重要     

空间群选择定则的计算方法

一、引 言 晶体空间群选择定则是用群论方法研究光与晶体相互作用(例如红外吸收、γ散射等过程)的一个基础工作.在晶体特别是在半导体中,跃迁和散射过程涉及电子和声子、电子和光子以及电子同时和声子及光子的相互作用.例如,在锗、硅等半导体中的光跃迁就包括没有声子参加的直接光跃迁和有声子参加的间接光跃迁.只允许某些跃迁的规则称为选择定则, 由量子力学我们知道,由算符H描述的相互作用引起电子从φm态跃迁到φn态,跃迁几率的大小,由下面的积分决定:当这个积分为0时,跃迁是不允许的;当这个积分不为0时,跃迁是允许的.但这个积分计算起…     

中高能电子电离He原子的二重微分截面

这篇文章用BBK和DS3C模型,计算了入射能为100,200,300,400和600 eV等中、高能情况下,电子入射电离He原子的二重微分截面(DDCS),给出了散射电子和敲出电子截面的角分布.散射电子和敲出电子的二重微分截面分别通过敲出电子和散射电子三重微分截面(TDCS)在全空间的角度积分而得到,所有的理论结果与有效的实验测量进行了比较.研究表明:除400和600 ev的高入射能之外,理论结果均能与绝对测量的实验结果较好的符合.     

反比相关的双曲余弦平方势与电子的面沟道辐射

带电粒子在晶体沟道中的运动行为决定于粒子-晶体相互作用势.常用的粒子晶体相互作用势有Lindhard势、Moliere和正弦平方势.当超相对论电子沿着晶体的低晶面指数方向入射时,电子和晶体之间的相互作用势可用反比相关的双曲余弦平方势描写.在量子力学框架内,利用这一相互作用势成功地将系统的Schrodinger方程化为超几何方程,从而简化了系统本征值和本征态问题的计算和讨论.考虑到质量的相对论效应和频率的Doppler效应,导出了实验室坐标系中电子的能级分布和辐射谱分布.并以电子的Si(110)面沟道辐射为例,选定一组与入射粒子有关的参数和一组与晶体有关的参数,计算了能量为E=0.5GeV的电子在低位能级之间的跃迁,导出了电子面沟道辐射能量ΔE=49.1MeV,得到了与实验符合的结果.     

磁性X射线散射

当一束X射线射入晶体时,它被构成晶体的原子周围的电子电荷所散射.由这种电荷散射所产生的X射线衍射,是研究凝聚态物质结构的有力工具.然而,由于X射线是电磁波谱的一部分,它不仅受到电荷的散射,也与电子磁矩发生相互作用,产生磁散射.早在1929年,Klein和Nishian在研究Compton 散     

LiNbO3:Fe晶体中光感应自衍射观察

用He-Ne激光束沿LiNbO₃:Fe晶体的x轴或y轴方向聚焦照射较薄样品时,在晶体后面的屏上观察到十分规则的衍射图样。这与前人在该晶体中观察到的由晶体中光折变形成的位相噪音栅引起的光感应光散射现象迥然不同。我们观察到的这种自衍射图样,可用聚焦激光束入射时在晶体中形成的复杂类透镜效应和自衍射理论来解释。它可以清楚地表明聚焦激光束入射时晶体中光折变过程的特点、还可由衍射条纹的数目直接推算晶体中光折变△n的最大值。文中还实验研究与讨论了光感应自衍射的形成条件及其与光感应光散射的竞争关系。 关键词：     

LiNbO_3:Fe晶体中光感应自衍射观察

用He-Ne激光束沿LiNbO_3:Fe晶体的x轴或y轴方向聚焦照射较薄样品时,在晶体后面的屏上观察到十分规则的衍射图样。这与前人在该晶体中观察到的由晶体中光折变形成的位相噪音栅引起的光感应光散射现象迥然不同。我们观察到的这种自衍射图样,可用聚焦激光束入射时在晶体中形成的复杂类透镜效应和自衍射理论来解释。它可以清楚地表明聚焦激光束入射时晶体中光折变过程的特点、还可由衍射条纹的数目直接推算晶体中光折变△n的最大值。文中还实验研究与讨论了光感应自衍射的形成条件及其与光感应光散射的竞争关系。     

H原子(e,2e)反应中电子角分布的理论研究

使用3C和DS3C模型,计算了不同入射能情形下电子入射离化H原子的三重微分截面,并对截面的结构进行了分析.结果表明:角分布基本上由两个峰组成,即binary峰和recoil峰.两个峰的形状和位置对两个出射电子的能量分配及探测的几何条件十分敏感.更进一步,末态电子与电子的排斥对形成观测到的角分布有显著的贡献,在不同几何条件下,三体相互作用通过不同散射幅的不同权重控制了干涉花样.此外,对直接和交换效应也都进行了研究. 关键词： 角分布 binary峰 recoil峰     

光电效应和康普顿效应──光子碰撞的两种不同结果

频率为v的电磁波与物质的作用,可以看成是能量为hv的光子与原子碰撞的过程.光子碰撞时,有些引起光电效应,光子的能量hv被原子吸收,转移给某个电子,该电子便脱离原子,形成一个自由电子和一个正离子,而有些则发生康普顿效应,光子被原子内较松散的外层电子所散射,它的飞行方向偏转.为什么同是光子碰撞过程,却会引起截然不同的两种效应呢? 实际上,光子碰撞引起的效应,并不限于这两种.除了光电效应和康普顿散射外,还可能会发生其他一些更复杂的现象.例如,光子可能被原子核散射(核致康普顿效应);它可能被原子核吸收,使核分裂(核的光电效应);光子可…