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Advances in Solid State Physics. Festkörper Probleme, Volume by O. Madelung

By O. Madelung

Advances in strong nation Physics

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6. Gitterschädigung durch Ionenbeschuß In den bisherigen Ausführungen wurden ausschließlich Abbremsmechanismen und daraus resultierende Reichweiteverteilungen bzw. Einflüsse der Kristallstruktur auf die Lage der Ionen diskutiert. In diesem Abschnitt sollen nun einige Aspekte disku44 tiert werden, die die durch ein auftreffendes Ion ausgelöste Kaskade an versetzten Gitteratomen (Strahlenschädigung) betreffen. Je nach Masse und Energie eines Ions können während des Abbremsvorgangs bis zu einige tausend Gitteratome von ihren Plätzen verdrängt werden.

Die beste theoretische Übereinstimmung mit Reichweitedaten erhält man durch eine Korrektur der k-Werte in Gl. 19) und unter Verwendung der Kernbremskraft entsprechend dem Thomas-Fermi Potential [30]. 2. Kritische Winkel beim Channeling In den bisherigen Ausführungen über Channeling wurde vorausgesetzt, daß Teilchen parallel in einen Kanal eindringen. Teilchen, die unter kleinen Winkeln bezüglich der Kanalachse einfallen, werden an den Potentialwänden reflektiert und führen anharmonische Schwingungen um diese Achse aus bis sie zur Ruhe kommen.

Daraus kann durch Integration die maximale Reichweite im Kanal ermittelt werden. Ein Vergleich mit experimentellen Daten zeigt, daß Gl. 26) die Reichweite in Kanälen um etwa einen Faktor 1,5-2 überschätzt. Der Grund dafür ist, daß Gl. 25) einmal nur die Elektronenwechselwirkung berücksichtigt und zum anderen ein Energieverlust infolge eines Austausches von Elektronen nicht berücksichtigt wird. B. daß R(iio> > R· D i e eingangs erwähnte Feststellung, daß bei einer bestimmten Energie schwere Teilchen eine größere Reichweite besitzen, wird, im Gegensatz zum freien Elektronengas, ebenfalls qualitativ erklärt.

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