Длина свободного пробега медленных электронов в твердом теле в зависимости от их энергии

В. А. Тиньков

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 05.01.2006. Скачать: PDF

В работе сделан обзор основных способов расчета длины сводного пробега электронов (ДСПЭ) $\lambda$ при неупругом рассеянии в зависимости от их энергии $E_{0}$. Рассмотрены механизмы, влияющие на характер формирования функции $\lambda$ от $E_{0}$, при электрон-электронном рассеянии в приближении модели свободного электронного газа. В рамках рассматриваемой модели было рассчитано ДСПЭ $\lambda$ для чистых Pt, Co и сплава Pt$_{80}$Co$_{20}$ в широком диапазоне энергий $Е_0$ = 10—1600 эВ. Полученные результаты сопоставлены с экспериментальными данными ДСПЭ $\lambda$ для $3d$-металлов Fe$\rightarrow$Cu и $5d$-металлов Pt, Au. Установлено, что сильное расхождение экспериментальной зависимости ДСПЭ $\lambda_{exp}$ и полуэмпирических расчетов наблюдается в низкоэнергетической области $E_{0}$. Показано, что наиболее правильным определением зависимости $\lambda$ от $E_{0}$ будет аппроксимация экспериментальных данных выражением $\lambda = A / E_{0}^{2} + BE_{0}^{1/2}$ ($A$, $B$ – подгоночные параметры), если таковые имеются.

Ключевые слова: длина свободного пробега электронов, длина затухания, электрон-электронное рассеяние, модель свободного электронного газа, межзонные переходы, плазмоны, диэлектрическая функция отклика.

PACS: 72.15.Lh, 73.20.Mf, 73.50.Mx, 73.50.Gr, 79.20.Hx, 79.20.Uv, 82.80.Pv

Citation: V. O. Tin’kov, Length of Free Path of Slow Electrons in a Solid Depending on Their Energy, Usp. Fiz. Met., 7, No. 2: 117—134 (2006) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.07.02.117


Цитированная литература (32)  
  1. M. O. Vasylyev and S. I. Sidorenko, Diffusion and Surface Segregation (Kyiv: Ministry Education of Ukraine: 1998).
  2. P. Beccat, Y. Gauthier, R. Baudoing-Savois, and J. C. Bertolini, Surf. Sci., 238: 105 (1990). Crossref
  3. M. A. Vasiliev, J. Phys. D: Appl. Phys., 30: 3037 (1997).
  4. Surface Analysis Methods in Materials Science (Eds. D. J. O’Connor, B. A. Sexton, and R. St. C. Smart) (2nd ed.) (Berlin: Springer: 2003).
  5. В. Т. Черепин, М. А. Васильев, Методы и приборы для анализа поверхности материалов: Справочник (Киев: Наукова думка: 1982).
  6. И. Ф. Коваль, В. Н. Лысенко, П. В. Мельник, Н. Г. Находкин, Атлас ионизационных спектров (Киев: Вища школа: 1989).
  7. Применение электронной спектроскопии для анализа поверхностей (Ред. Х. Ибах) (Рига: Зинатне: 1980).
  8. M. P. Seah, Practical Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (Eds. D. Briggs and M. P. Seah) (Chichester: Wiley: 1990), p. 201.
  9. C. J. Powell, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 47: 197 (1988).
  10. A. Jablonski and J. C. Powell, Surf. Sci. Reports, 47: 33 (2002). Crossref
  11. M. P. Seah and W. A. Dench, Surf. Interface Anal., 1, No. 1: 2 (1979).
  12. D. Penn, Phys. Rev., 35, No. 2: 482 (1987). Crossref
  13. B. Lesiak, A. Jablonski, J. Zemek, P. Lejcek et al., Surf. Interface Anal., 30: 217 (2000).
  14. C. J. Powell and A. Jablonski, J. Phys. Chem. Ref. Data, 28, No. 1: 19 (1987).
  15. Т. П. Ершова, В. В. Кораблев, Ю. А. Морозов, ФТТ, 22, № 7: 2199 (1980).
  16. Д. Пайнс, Элементарные возбуждения в твердых телах (Москва: Мир: 1965).
  17. М. А. Васильев, А. Г. Блащук, В. А. Тиньков, Металлофиз. новейшие технол., 25, № 12: 1617 (2003).
  18. M. A. Vasylyev, S. P. Chenakin, and V. A. Tinkov, Vacuum, 78: 19 (2005).
  19. M. A. Vasylyev, V. A. Tinkov, A. G. Blaschuk, J. Luyten, and C. Creemers, Appl. Surf. Sci.: (2006) (to be published).
  20. P. J. Cumpson and M. P. Seah, Surf. Interface Anal., 25: 4308 (1997). Crossref
  21. P. J. Cumpson, Surf. Interface Anal., 25: 447 (1997). Crossref
  22. W. H. Gries, Surf. Interface Anal., 24: 38 (1996). Crossref
  23. H. Bethe, Ann. der Physik, 5: 325 (1930).
  24. D. R. Penn, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 9: 29 (1976).
  25. S. Tanuma, C. J. Powell, and D. R. Penn, Surf. Interface Anal., 11: 577 (1988).
  26. S. Tanuma, C. J. Powell, and D. R. Penn, Surf. Interface Anal., 25: 25 (1997).
  27. S. Tanuma, C. J. Powell, and D. R. Penn, Surf. Interface Anal., 35: 268 (2003).
  28. W. B. Pearson, A Handbook of Lattice Spacings and Structure of Metals and Alloys (New York: Pergamon: 1958).
  29. А. П. Шпак, М. А. Васильев, В. А. Тиньков, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 6: 765 (2004).
  30. М. А. Васильев, В. А. Тиньков, С. В. Червонный, Успехи физ. мет., 7, № 1: 41 (2006).
  31. A. Jablonski, B. Lesiak, J. Zemek, and P. Jiricek, Surf. Sci., 595: 1 (2005). Crossref
  32. А. Г. Блащук, М. А. Васильев, В. А. Тиньков, Металлофиз. новейшие технол., 25, № 3: 363 (2003).