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强THz场下GaAs和InSb中瞬态谷间散射和碰撞电离（英文）

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红外与毫米波学报 2017年第5期36卷 513-518,533页

作者：龚姣丽刘劲松张曼褚政杨振刚王可嘉姚建铨华中科技大学武汉光电国家实验室(筹) 光学与电子信息学院湖北武汉430074 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心理学院湖北武汉430068

运用系宗蒙特卡罗法计算了强THz场作用下,n型掺杂的GaAs和InSb中随时间变化的散射机制以及载流子非线性动力学演变,获取了电子散射至卫星谷并弛豫回原能谷的时间信息,并追踪描绘了载流子瞬态增加的过程,结果同时显示了强场作用下谷间散... 详细信息

运用系宗蒙特卡罗法计算了强THz场作用下,n型掺杂的GaAs和InSb中随时间变化的散射机制以及载流子非线性动力学演变,获取了电子散射至卫星谷并弛豫回原能谷的时间信息,并追踪描绘了载流子瞬态增加的过程,结果同时显示了强场作用下谷间散射是GaAs中的主要散射机制,而碰撞电离则是InSb中的关键因素.此外进一步讨论了这两种机制对于相关物理量:平均动能、平均速度、材料的电导率的影响,结果说明这两种机制导致了非线性效应并在两种材料中起到相反的作用,InSb中碰撞电离的响应时间比GaAs中谷间散射的响应时间更长.该研究结果在THz调制领域有一定的指导意义.

关键词： THz波载流子动力学系宗蒙特卡罗谷间散射碰撞电离

强磁场下He^(2+)+H(1s)的碰撞电离微分截面及电离机理研究

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物理学报 2013年第3期62卷 107-113页

作者：丁丁何斌屈世显王建国陕西师范大学物理学与信息技术学院理论与计算物理研究所西安710062 北京应用物理与计算数学研究所高能量密度物性数据中心北京100088

应用经典径迹蒙特卡罗方法详细研究了强磁场环境下He(2+)+H(1s)的重粒子碰撞电离过程.首先得到了在不同强度的纵向和横向磁场下电离电子的一阶能量微分截面,发现它们不仅在数值上比未加磁场下的结果有明显的增加,而且随电离电子的能量... 详细信息

应用经典径迹蒙特卡罗方法详细研究了强磁场环境下He(2+)+H(1s)的重粒子碰撞电离过程.首先得到了在不同强度的纵向和横向磁场下电离电子的一阶能量微分截面,发现它们不仅在数值上比未加磁场下的结果有明显的增加,而且随电离电子的能量变化不再是单调下降,而是呈现一定的峰值结构.通过对电离事例的分析,解释了这些变化形成的原因.其次由于强磁场会导致碰撞电离的物理机理有很大变化,因此也分析并解释了磁场强度、方向及入射粒子能量等因素对电离机理的影响行为.

关键词：重粒子碰撞经典蒙特卡罗模拟强磁场碰撞电离

周期量级超短激光脉冲作用下导带电子的光吸收与碰撞电离

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物理学报 2005年第7期54卷 3451-3456页

作者：王晓峰贾天卿徐至展中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100039

激光照射下光学材料的损伤过程中,导带电子的加热和碰撞电离是非常重要的过程,影响着导带电子的产生、晶格能量的沉积和破坏.分析了Drude模型的局限性,从经典力学出发求解了周期量级激光场中导带电子的运动方程,计算了导带电子的光吸收... 详细信息

激光照射下光学材料的损伤过程中,导带电子的加热和碰撞电离是非常重要的过程,影响着导带电子的产生、晶格能量的沉积和破坏.分析了Drude模型的局限性,从经典力学出发求解了周期量级激光场中导带电子的运动方程,计算了导带电子的光吸收和碰撞电离,分析了激光强度、载波相位等对碰撞电离的影响.

关键词：导带电子碰撞电离光吸收脉冲作用超短激光量级周期损伤过程光学材料激光照射运动方程经典力学激光强度载波相位局限性 e模型激光场晶格求解

中高Z元素原子、离子的电子碰撞电离与激发截面快速计算方法

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物理学报 2024年第10期73卷 105-115页

作者：周旭王川胡荣豪陶治豪邓小良梁亦寒李晓亚吕蒙祝文军四川大学物理学院成都610064 高能量密度物理及技术教育部重点实验室成都610065 辐射物理及技术教育部重点实验室成都610065 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621000

中高Z元素的原子数据如碰撞电离和碰撞激发截面在聚变工程、X射线与物质相互作用等工程及研究领域有非常广泛的需求.高能量密度等离子体中存在从基态到激发态的原子和各价态离子,其碰撞电离和碰撞激发截面需要分别计算.本文以73号元素钽... 详细信息

中高Z元素的原子数据如碰撞电离和碰撞激发截面在聚变工程、X射线与物质相互作用等工程及研究领域有非常广泛的需求.高能量密度等离子体中存在从基态到激发态的原子和各价态离子,其碰撞电离和碰撞激发截面需要分别计算.本文以73号元素钽(Ta)为例,基于相对论性Dirac-Fock理论和扭曲波模型计算了基态Ta原子到Ta^(72+)离子在入射电子能量范围为1-150 keV的碰撞电离与碰撞激发截面,并与相关实验和理论模型符合较好.通过分析Ta的碰撞电离和碰撞激发截面数据中的规律,给出两种减少计算量的方法:对初态能级进行随机抽样、筛去贡献小的反应道,并对计算量的优化程度和误差做出评估.最终结果可在误差5%内将计算效率提高一个数量级,本文所提方法可推广至其他中高Z元素的计算.

关键词：碰撞电离碰撞激发扭曲波模型原子数据

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质子碰撞电离过程中程函近似效应的理论研究

物理学报 2018年第11期67卷 106-112页

作者：陈展斌马堃湖南工业大学理学院株洲412007 黄山学院信息工程学院黄山245041

分别利用连续扭曲波方法和初态程函近似-连续扭曲波方法对质子碰撞电离氖原子1s,2s,2p壳层后随电离电子能量变化的单重微分散射截面(SDCS)和二重微分散射截面(DDCS)及总截面进行了计算,所得结果与部分实验数据符合得很好.详细探讨了各壳... 详细信息

分别利用连续扭曲波方法和初态程函近似-连续扭曲波方法对质子碰撞电离氖原子1s,2s,2p壳层后随电离电子能量变化的单重微分散射截面(SDCS)和二重微分散射截面(DDCS)及总截面进行了计算,所得结果与部分实验数据符合得很好.详细探讨了各壳层SDCS和DDCS的细致结构以及质子碰撞的电离机制.结果表明,对于氖原子2p壳层,随着入射质子能量的增加,SDCS的区域变长,幅度减小,在低能区以软电离为主;而DDCS出现的峰均迅速减小.此外,分析了初态程函近似对SDCS和DDCS的影响,发现该效应对截面的影响在低能入射时非常明显,随着入射能量的增大,这种影响逐渐减弱.

关键词：碰撞电离连续扭曲波方法单重微分截面

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类硼离子的电子碰撞电离截面

物理学报 1993年第1期42卷 40-45页

作者：方渡飞王炎森胡畏高海滨陆福全复旦大学物理二系上海200433

运用扭曲波玻恩交换近似对处于Hartree-Fock基态的类硼离子的电子碰撞直接电离截面进行了计算。电离过程中直接电离与交换电离振幅的干涉有重要的贡献。研究结果表明“自然相因子”近似比“最大干涉”近似要好。后者用于其它离子种类的... 详细信息

运用扭曲波玻恩交换近似对处于Hartree-Fock基态的类硼离子的电子碰撞直接电离截面进行了计算。电离过程中直接电离与交换电离振幅的干涉有重要的贡献。研究结果表明“自然相因子”近似比“最大干涉”近似要好。后者用于其它离子种类的计算与实验符合很好。同Moores等人的Coulomb-Born近似计算相比较,我们的计算结果与现有的实验数据符合有改进。

关键词：离子碰撞电离碰撞截面类硼离子

Si^(2+)离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

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物理学报 2005年第7期54卷 3206-3212页

作者：刘春雷何斌宁烨颜君王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转... 详细信息

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机理,阐明了它们对碰撞总截面、微分截面、电离电子能量的影响.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布研究了不同入射离子能量“鞍点”电离机理的可能性.

关键词：电离过程原子碰撞经典径迹蒙特卡罗方法能量变化微分截面入射离子反应过程碰撞电离计算结果平均能量电子转移离子能量分布研究电子能量总截面氢原子软碰撞连续态可能性电子数机理一阶二阶相遇鞍点

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碰撞电离退陷阱化

电工技术学报 1991年第2期6卷 59-64页

作者：杨百屯屠德民刘耀南西安交通大学

介质中被陷阱束缚的电荷载流子,通常以热发射或场致发射方式摆脱陷阱束缚,实现退陷阱化。本文在理论分析和实验证明的基础上,发现陷阱中的电荷载流子,还可以由第三种方式——碰撞电离来实现退陷阱化。理论分析建立了碰撞电离退陷阱化模... 详细信息

介质中被陷阱束缚的电荷载流子,通常以热发射或场致发射方式摆脱陷阱束缚,实现退陷阱化。本文在理论分析和实验证明的基础上,发现陷阱中的电荷载流子,还可以由第三种方式——碰撞电离来实现退陷阱化。理论分析建立了碰撞电离退陷阱化模型,并通过与实验结果相结合,给出了碰撞电离退陷阱化系数。碰撞电离退陷阱化可以作为介质击穿的先导。运用碰撞电离退陷阱化理论,不仅可以解释许多实验现象,而且对于电气设备生产和运行维护也具有重要的实际意义。

关键词：碰撞电离陷阱电介质电荷载流子

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非线性光电导开关载流子碰撞电离分析

光子学报 2008年第10期37卷 1958-1961页

作者：王馨梅施卫屈光辉侯磊西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

对非线性GaAs光电导开关在锁定期间的电流成丝现象、具有负微分迁移率的速场特性、深能级的陷阱效应、光子的再吸收等因素进行分析,建立了非线性光电导开关锁定期间的连续性方程和电中性方程.基于该方程组,用有限差分法计算了偏压为2200... 详细信息

对非线性GaAs光电导开关在锁定期间的电流成丝现象、具有负微分迁移率的速场特性、深能级的陷阱效应、光子的再吸收等因素进行分析,建立了非线性光电导开关锁定期间的连续性方程和电中性方程.基于该方程组,用有限差分法计算了偏压为2200V的3.5mmGaAs:EL2非线性光电导开关的电流实验数据,得到电流丝内载流子瞬态特性为:载流子浓度约为1017cm-3,EL2电子陷阱近似饱和;电子电流随锁定时间明显下降,空穴电流基本不变;单位寿命时间载流子雪崩倍增因子的均值约为1.2,其统计起伏随锁定时间增大.

关键词：光电半导体开关砷化镓碰撞电离锁定连续性方程