反射電子的角度分布之研究

Abstract

電子與物質的交互作用包含了數種基本過 程,而電子受到固態原子之屏障位能的彈性散 射為其中之一.部分入射電子因彈性散射由固 態表面反射.此種現象的了解對一些表面靈敏 的分析技術非常重要,如低能電子繞射.一些對 彈性反射電子實驗研究發現,其角度分布的複 雜性,以及彈性反射係數與入射電子之能量的 相關性.然而,目前尚無完整之理論模式來描述 此現象.本計畫主要在建立電子由非晶體表面 反射之角度分布的理論模式,在彈性散射方面, 利用光學位勢及分波法計算各物質內不同電子 能量的彈性散射截面,此光學位勢包含了靜位 勢、交換位勢、極化位勢,為了包含固態效應,將採用Hartree-Fock-Wigner-Seitz的電子分布計算靜 位勢與交換位勢,以及利用實驗的光學常數計 算極化位勢之極化常數.在非彈性散射方面,則 利用一理論的介電函數,使其吻合物質的光學 介電函數及能量損失函數,並且滿足粒子數守 恆的"總和規則"(Sum rule),應用此模式及玻恩近 似法可計算各物質中價電子所造成的非彈性散 射截面和阻擋能力,進而求出非彈性平均自由 徑及表面激發機率.對於內層電子的貢獻,則利 用古典雙體碰撞模式計算廣義振盪強度.然後 用Monte Carlo模擬方法,將前面所得的電子遷移之 基本物理量輸入,模擬電子由固態表面反射情 形並探討多次散射理論(Multiple scatteringmodel)之 限制,最後發展新的理論解析模式來計算反射 電子的角度分布.