Stopping Power of Atoms near Metal Surfaces at Grazing Incidence Condition

Abstract

The energy loss of slow atoms is studied from the viewpoint of the indirect excitation of low-energy electron–hole pairs, i.e., the excitations of electron–hole pairs through the electron exchange process from the metal to the projectile's atomic states, and vice versa. For the slow atom, v ≪ vF (v and vF are the velocity of the projectile and the Fermi velocity, respectively), electrons have enough velocity for response, thus the atomic states are not well defined due to the screening effect and the electron exchange processes. By constructing the model Hamiltonian which describes such effects from first principles the stopping power at grazing incidence condition, especially for the Cs surface, is calculated. Der Energieverlust langsamer Atome wird vom Standpunkt einer indirekten Anregung von niederenergetischen Elektronen–Loch-Paaren untersucht, d. h. die Anregungen von Elektronen–Loch-Paaren durch den ElektronenaustauschprozeB vom Metall zu den atomaren Zustanden des Projektils und umgekehrt. Fur langsame Atome, v ≪ vF (v und vF sind die Geschwindigkeiten des Projektils bzw. die Fermigeschwindigkeit) haben die Elektronen genugend Energie fur Response, somit sind die atomaren Zustande infolge des Abschirmeffekts und der Elektronenaustauschprozesse nicht gut definiert. Durch Konstruktion eines Modellhamiltonians, der solche Effekte von den ersten Prinzipien her beschreibt, wird die Bremsleistung bei streifendem Einfall, speziell fur die Cs-Oberflache, berechnet.