Про залежність іонізаційних втрат енергії швидких негативно заряджених частинок в орієнтованому кристалі від прицільного параметра

Анотація

Коли швидка заряджена частинка рухається в речовині, вона втрачає частину своєї енергії на збудження та іонізацію атомів. Ці втрати енергії називаються іонізаційними втратами енергії. У досить тонких шарах речовини значення таких втрат енергії є стохастичним. Воно розподіляється відповідно до закону, що його вперше отримав Л.Д. Ландау. В аморфних речовинах такий розподіл (або спектр), відомий як розподіл Ландау, має єдиний максимум, який відповідає найбільш ймовірному значенню втрат енергії частинок. При русі частинки в режимі площинного каналювання у кристалі відбувається зменшення (при позитивному заряді частинки) або збільшення (при негативному заряді) ймовірності близьких зіткнень частинки з атомами, що призводить до зміни величини найбільш ймовірної втрати енергії порівняно з аморфною мішенню. Нещодавно було показано, що при каналюванні негативно заряджених частинок у кристалі розподіл іонізаційних втрат енергії частинок є значно більш широким, ніж у аморфній мішені. При цьому цей розподіл може бути двогорбим, якщо знехтувати некогерентним розсіянням заряджених частинок на теплових коливаннях атомів кристала та електронній підсистемі кристала. В даній роботі пояснюється причина виникнення такого розподілу іонізаційних втрат енергії частинок. За допомогою чисельного моделювання досліджено розподіл іонізаційних втрат енергії негативно заряджених частинок високої енергії, які рухаються в режимі площинного каналювання в кристалі кремнію. Розглянуто залежність цього розподілу від прицільного параметра частинок відносно атомних площин. Знайдено залежність найбільш ймовірних іонізаційних втрат енергії частинок від прицільного параметра. Показано, що для великої групи частинок найбільш ймовірні іонізаційні втрати енергії при площинному каналюванні у кристалі є нижчими, ніж у аморфній мішені.