（粒子物理与原子核物理专业论文）低速非金属负离子在al2o3微孔膜中的输运.pdf

中文摘要 本论文采用能量为1 0 - - 一1 8 k e v 的c r 离子分别与孔径为5 0 n m 、厚7 1 m l 和孔径为 5 0 n m 、厚1 2 1 u n 的a 1 2 0 3 微孔膜相互作用，研究低能非金属性负离子穿过绝缘体纳 米微孔膜时的物理过程。测量了微孔膜与入射束流在不同夹角下，c l 。穿过a 1 2 0 3 微孔 膜后的角分布和电荷态分布。通过对透射离子角分布谱形状、电荷态分布、不同价 态的透射离子相对强度、半高宽等的研究，发现了新的物理现象： 1 透射离子角分布呈明显的双峰，其中一个峰保持在o o 位置不变，另一个随着偏 转角变化而变化。0 0 位置的峰主要由c l 。组成，而偏离0 0 的峰主要由c l o 和c i + 组成： 2 透射离子的强度随偏转角增大而减小，且膜越厚，下降越快。 3 透射离子中，c l 。强度下降最快，其次是c l o ，再是c l + ； 4 随着偏转角增大，透射离子中c l 。所占的份额在减小，c l o 和c l + 所占的份额逐渐 增加； 5 不同价态的透射离子的角分布，c l 最窄，其次为c l o ，c l + 最宽；入射离子能量 越高，角分布越窄； 通过对实验结果的分析，得到了如下结论： 1 透射离子可以分为与孔壁未经过任何散射而直接穿过微孔膜的离子和与孔壁经 过散射后射出小孔的离子； 2 直接透射的离子未与微孔膜发生电荷转移，仍保持c l 。不变，而与孔壁发射散 射( 碰撞) 的离子绝大部分发生电荷转移，变为c l o 和c 1 + ，少量保持c l 。不变； 3 发生散射的离子的出射方向与孔轴向一致，且散射次数越多，角分布越宽； 4 散射离子中有一部分是与孔壁发生了弹性散射，少量保持c l 。价态不变的离子 是由孔壁积累的电荷形成的电场对入射离子散射造成的，即“导向作用 引起 的； 5 相同孔径的微孔膜，孔越长，孔对离子的聚焦作用越强，透射离子的规律性越 强。 a b s t r a c t t h et r a n s m i s s i o no flo k e vt o18 k e vc 1 。i o n st h r o u g ha 1 2 0 3n a n o c a p i l l a r i e sw i t h 5 0 n mi nd i a m e t e r , 7 1 x mi nl e n g t ha n d5 0 n mi nd i a m e t e r , 12 1 a mi nl e n g t hi ss t u d i e d r e s p e c t i v e l yi nt h i sw o r k a n g u l a rd i s t r i b u t i o n a n dc h a r g es t a t ed i s t r i b u t i o no f t r a n s m i t t e dp a r t i c l e sa r em e a s u r e dw h e nc a p i l l a r i e sa l et i l t e dw i t hr e s p e c tt oi n c i d e n t i o nb e a m a c c o r d i n gt ot h ea n g u l a rd i s t r i b u t i o no ft r a n s m i t t e di o n s ，t h ec h a r g es t a t e s d i s t r i b u t i o n , r e l a t i v ei n t e n s i t i e so ft r a n s m i t t e di o n sa n da n g u l a rd i s t r i b u t i o nw i d t ho f d i f f e r e n tc h a r g es t a t ei o n s ，s e v e r a ln e wp h e n o m e n aa r ef o u n d ： 1 t w op e a k sa r ef o u n di na n g u l a rd i s t r i b u t i o ns p e c t r u mo ft r a n s m i t t e dp a r t i c l e ： o n ek e p ta t0 0a n da n o t h e rm o v e dw h e nt h et i l ta n g l ec h a n g e d p a r t i c l e si n t h ep e a ko f0 。i sc o m p o s e db yc 1 i o n s ，a n o t h e ro n ei sa l m o s tc o m p o s e db y c 1 0a n dc l + i o n s ； 2 t h ei n t e n s i t yo ft r a n s m i t t e dp a r t i c l e sd e c r e a s e sw h e nt h et i l ta n g l ei n c r e a s e s ， a n dt h et h i c k e rt h ec a p i l l a r i e si s ，t h ef a s t e rt h ei n t e n s i t yd e c r e a s e s ； 3 f o rag i v e ni n c i d e n te n e r g ya n dn a n o c a p i l l a r y , i n t e n s i t yo fc 1 。i nt r a n s m i t t e d p a r t i c l e sd e c r e a s e sf a s t e s t ，t h es e c o n di sc 1 0 ，a n dt h et h i r di sc 1 + ； 4 w h e nt h et i l ta n g l ei n c r e a s e s ，t h ef r a c t i o no fc 1 。i nt r a n s m i t t e dp a r t i c l e s d e c r e a s e s ，b u tf r a c t i o n so fc l oa n dc l + g r o wu p ； 5 f o rt h ew i d t ho fa n g u l a rd i s t r i b u t i o nf o rd i f f e r e n tc h a r g e - s t a t ei o n si n t r a n s m i t t e dp a r t i c l e s ，c i i st h en a r r o w e s t , t h es e c o n di sc 1 0 ，a n dt h et h i r di s c l + a c c o r d i n g t or e s u l t so ft h ee x p e r i m e n t ，s e v e r a lc o n c l u s i o n sa r eo b t a i n e d ： 1 t r a n s m i t t e dp a r t i c l e sc a l lb ed i v i d e di n t ot w op a r t s ：o n ep a r ti sc o m p o s e db y p r o j e c t i l e sw h i c hh a sn oc o l l i s i o nw i t hi n n e rw a l l so fn a n o c a p i l l a r y , a n o t h e r o n ei sc o m p o s e db ys c a t t e r e di o n s ； 2 t r a n s m i t t e di o n sw h i c hh a v en o tc o l l i d e dw i t l ln a n o c a p i l l a r i e sp r e s e r v e di t s i n i t i a lc h a r g es t a t e ，b u tm o s ts c a t t e di o n sh a v ee x c h a n g e de l e c t r o n sw i t h i n n e rw a l l so f n a n o c a p i l l a r ya n dt t t m e di n t oc 1 0a n dc l + i o n s ； 3 t h et r a n s m i s s i o nd i r e c t i o no fs c a t t e r e d i o n s a g r e ew i t ht h ea x i s o f n a n o c a p i l l a r yv e r yw e l l ，a n dt h em o r ei o n sw e r es c a t t e r e d ，t h ew i d e rt h e a n g u l a ri tw o u l db e ； 4 m o s ts c a t t e r e di o n sa r ec a u s e db ye l a s t i cc o l l i s i o n sb e t w e e ni o n sa n di n n e r w a l l so fn a n o c a p i l l a r y , af e wo ft h e ma r es c a t t e db ye l e c t r o s t a t i cf i e l dw h i c h r e f e r r e dt og u i d i n ge f f e c t , 5 f o rt h es a m ed i a m e t e rn a n o c a p i l l a r i e s ，t h et h i c k e rt h e c a p i l l a r yi s ，t h e s t r o n g e rt h ef o c u s i n ge f f e c ti s ，a n dt h em o r eo b v i o u sr e g u l a t i o ni th a s 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进 行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成 果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容 外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文 的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 圣母! 垄鱼 e 1 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大 学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或 向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅； 本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用 学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州 大学。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：型! 些幺导师签名：1 皇竺遂。e t 期： 兰州大学研究生学位论文电子版使用授权书 低速非金属负离子在a 1 2 0 3 微孔膜中的输运是本人在兰州大学攻读 博士0 硕士口学位的毕业论文，现已通过答辩。本人作为此论文的著作权人，同意 向兰州大学图书馆提交该论文的电子版和印刷本各一份。 根据中华人民共和国著作权法的规定，本人授权兰州大学图书馆对该论文 电子版享有以下权力：( 同意者画) l 、同意提交全文。可以在提交 半年( 公开) 团一年( 秘密) 口 二年( 机密) 口三年( 绝密) 口 期限之后，由图书馆在校园网上提供全文浏览。 2 、本人论文解密之后，同意向“c a l i s 高校学位论文全文数据库”提交： 论文标题、提要和论文前1 6 页 口论文全文囱 3 、不同意提交电子版论文口。( 选此项者，须由作者本人出具不能公开证明， 导师签字，院系所加盖公章。) 图书馆承诺： 1 、不对论文从事收集、保存、发布以外的其他活动； 2 、未经著作权人同意，不得从事营利性活动。 院系：赦科荨专拉求学渤 作者( 授权人) 签名：翻、必召 被授权人：兰州大学图书馆 学号：o 呼| o 9 0 三 时间：矽只夕z 关于学位论文向“c a l i s 高校学位论文全文数据库”授权的说明 随着网络和计算机技术的发展，近几年来在国际范围内进行着一种大学范围内的学术资源共 建、共享运动，目的是促进学术团体内学术资源的交流和使用。 “c a l i s 高校学位论文全文数据库”是教育部支持的高等教育文献保障体系( c a l i s ) 的一 个学位论文共建共享项目。目的是为中国高校范围内的读者通过网络利用博硕士学位论文信息提 供途径和保障。参加c a l i s 学位论文库建设的成员单位( 约百所大学) 之间可免费检索浏览获得 授权的论文全文。在获得作者授权方面，“c a l i s 高校学位论文全文数据库”采用作者自愿的原则， 作者是否授权完全由自己决定。 作者授权给 c a l i s 学位论文全文数据库”后享有的权益有：1 ) 提高学位论文的使用率，在更 广的范围内被检索浏览，提高论文的影响力；2 ) 授权在“c a l i s 学位论文全文数据库”发布论文 全文的作者，可长期免费检索浏览该库收录的论文全文；3 ) 对检索浏览率高的论文推荐出版社正 式出版。 访问地址：h t t p ：e t d c a l i s e d u c n 兰州大学博士学位论文 第一章引言 带电粒子与固体物质的相互作用一直是一个热门课题，广泛存在于固体靶核 反应、材料改性、离子注入、聚变反应堆、离子束分析等领域。带电粒子与固体 物质的相互作用物理学起源于核物理，利用加速器、a 1 3 放射源等产生的带电 粒子与固体材料相互作用，研究由此引发的核反应、材料性能的变化、入射粒子 的变化、出射粒子的种类和性质等，到目前已经成为一个重要的交叉学科。1 9 1 1 年卢瑟福( e r u t h e r f o r d ) 利用a 离子在金箔表面的散射实验提出了“核式结构模 型 【卜2 1 ，奠定了现代物理学的基础。在2 0 世纪3 0 年代，离子注入被用来模拟 核反应堆材料的辐射损伤。1 9 3 2 年，m k n o l l 和e r u s k a 利用电子束代替传统 光源，研制出了电子显微镜，以至今天成了材料科学乃至生命科学不可或缺的测 试仪器【3 - 8 】。从2 0 世纪4 0 年代开始，人们便把正电子( e + ) 用于固体物理的研 究，利用正电子在材料中与电子淹没时发出的y 射线研究材料缺陷、相变过程、 能带结构、生命科学等。2 0 世纪5 0 年代，人们用氢离子轰击半导体表面形成p n 结，制成了具有短波响应的太阳能电池。2 0 世纪6 0 年代，林哈德( j l i n d h a r d ) 等人提出了离子注入无定型靶中射程分布的理论( l s s 理论) ；同一时期，人们 利用离子注入获得了大面积浅结二极管得到了采用离子注入技术制成的硅探测 器。1 9 6 7 年t u r k e v i c h 等人用卢瑟福背散射( q 粒子背散射) 方法分析了月球 土壤的成分，开辟了离子束分析这一新的研究领域。到现在，带电粒子与固体物 质的相互作用这一学科己深入到材料科学、环境科学、化学、生物学、考古、地 质、微电子、纳米科学等领域。 离子与固体表面相互作用在基础科学乃至应用技术领域都有及其重要的价 值。目前，人们对电荷交换现象，如电子在原子与固体表面的转移、材料表面的 电荷堆积等特别关注【9 j 。 1 1 低速离子与表面相互作用的研究概况 低速离子通常指入射速度在一个波尔速度( 1a u ) 或者2 1 8 1 0 6 m s ，对 应的入射离子能量低于2 5 k e v u 。在此速度下，电子在离子与表面间发生转移的 速度远比入射离子离开固体表面的时间短。离子与固体表面相互作用时通常会引 兰大学博学位论女 起原子间的关联反应，如电子在固体表面和入射离子问发生转移、溅射出电子、 入射离子的弹性和非弹性散射、入射离子或固体中电子的激发跃迁、离子在固体 中的阻止过程等 1 0 - 1 7 i 。当大量的带电离子与绝缘体材料相互作用时，还会在材料 表面沉积一定的电荷，从而感生出累积电荷电场，阻止后续离子与材料表面发生 碰撞。同时，大量电荷的累积还会导致库仑爆炸。 当一个高电荷态离子以足够低的速度接近固体表面时，通常的动力学影响将 变得不重要，而入射离子的势能对运动过程的影响将凸现出来，它将在离子与固 体表面丰h 互作用的过程中逐渐释放出来。如图l1 所示，当离子一表面距离小于 共振转移距离时，将有大量电子由金属表面跃迁到离子的高能级上，在表【i 上方 形成了一个内壳层空穴占据而外壳层布局电子的离予，原子，这样的结构被称作 第一代空心原子( h o l l o wa t o m i n f i r s t g e n e r a t i o n h a l ) 。当离子进一步接近表面时， 将会有电子向能级转移，些已经在高激发态上的电子将被电离或向靶的低能级 跃迁。从第一代空心原了形成到它到达表面的时间小于1 0 。1 41 0 - 1 3 $ ，这可能比 它自身的寿命还要短。可以认为第代空心原子是人射离子与靶之间形成的足 一个准分子态，是个极不稳定的状态。存靶表面和表面下方，靶的价带电子动态 地屏蔽了入射离子的电荷，使得其能级升高，这样较靠外的能级通过准共振转移 或者俄歇( a u g e r ) 电子过程得以填充，但这个离子仍然存在空穴，它被称为第 二代空心原予( h a 2 ) 。它最终将通过发射x 射线或者a u g e r 电子川到基态“o _ 。 作 图11空心原子的形成与演化过程不意图口i 。 对于低速高电荷态离子与固体表面柏互作用，毛要有以下几个方面的研究工 1 研究低能高电荷态离子在固体中的电荷甲衡m ”1 兰州大学博士学位论文 2 研究低能高电荷态离子的能量损失【1 昏2 0 】； 3 研究作用过程中的各种次级离子( 电子、x 射线、可见光子等) 的发射口1 。2 5 1 。 围绕这几个研究方向，人们先后发展了( 1 ) 高分辨率的电子测量系统，如 各种类型的静电分析谱仪，包括平行板谱仪、圆柱镜谱仪、圆柱平板谱仪和球形 平板谱仪；( 2 ) 溅射产额的捕获表面技术和飞行时间法；( 3 ) 高分辨率的x 射 线探测技术，如y1 w a i 等使用液氮将测量x 射线的c c d 冷却到1 5 0 k ，使谱仪 具有更高的信噪l k , t 2 6 1 。 对低速离子与固体表面相互作用的研究已经有几十年的历史。早在上世纪五 十年代，b e l l 实验室的h d h a g s t r u m 就研究了h e + ，h e 2 十等离子轰击钼、钽等金 属表面后的电子、a u g e r 电子发射规律 2 7 , 2 8 1 ，开创了离子与固体表面相互作用的 研究工作。到上个世纪八十年代，随着高电荷态的离子源，如e c r 源、e b i t ( 电 子束离子阱) 的出现，这方面的研究工作逐渐转向高电荷态离子与固体表面相互 作用过程的研究。1 9 8 6 年，m d e l a u n a y 等人用e c r 离子源产生的高电荷态离 子研究了低速高电荷态离子轰击金属表面后电子发射产额与电荷态的关系 2 9 1 。 1 9 9 1 年，n s t o l t e r f o h t 等人研究了低速n 6 + 、0 7 + 等离子与铜靶作用时的a u g e r 电子发射过程，证明高电荷态离子到达表面时，内壳层能级并非完全填满【3 0 1 。 上世纪九十年代初，美国l a w r e n c el i v e r m o r e 国家实验室利用e b i t 引出的 山q + ( q s l 8 ) 、x e q + ( q s 5 1 ) 等研究了高电荷态离子与固体表面相互作用时的电 子发射和镜像加速等【3 l 】，近期又研究了低速高电荷态离子穿过固体薄膜后的电荷 态分布等( 3 2 1 。 为了从理论上解释高电荷态离子与物质表面的相互作用过程，1 9 9 1 年，f w m e y e r 等人提出了经典过垒模型( c l a s s i c a lo v e r - t h e b a r r i e rm o d e lc o b ) ，成功解 释了当高电荷态离子靠近物体表面时的电子转移过程3 3 1 。1 9 9 8 年，j d u c r 6 e 等 人发展了该模型，使其不但适用于金属，还适用于可极化的绝缘体1 3 4 。 1 2 带电粒子与微孔膜相互作用 为了更好地研究第一代空心原子( h a l ) 自身的性质和材料充放电的性质， yy a m a z a k i 等人引入了多孔状的微孔膜材料。如图1 2 所示，让带电粒子通过具 有纳米尺度孔径的微孔膜，这样，除了一部分离子直接穿过膜外，由于带电粒子 3 兰州大学博士学位论文 受到镜像电荷的作用力，逐渐向孔壁靠拢，一部分粒子打在i l 内壁，这部分粒子 可能直接进入材料内部也可能与孔壁发生散射、溅射等，如果膜是绝缘体材料， 还可能在f l 蹙形成一层累积电荷，进而影响后续带电粒子的运动轨迹。在入射粒 子中，有少量粒子还可能在孔的出口处发生掠射，对于高电荷态粒子，可以形成 第一代空心原予这样就可以研究进入真空环境的空心原了的性质1 3 5 , 3 6 】。 图12 带电粒子穿越微孔膜时的示意图。其中，( a ) 为离子运动轨迹示意图，( b ) 为微孔膜的s e m 照片。 2 0 0 1 年，ns t o l t e r f o h t 等人研究3 k e v 的n e ”离子穿过用离了径迹刻蚀技术制 备的有l o o n m 4 l 稃的聚刘苯二甲酸乙二醇酯薄膜( 一种高绝缘材料) 时发现，当 膜上的孔与八射离予有较大克角( 如2 0 0 ) 时，仍有部分离子在保持电荷态小变的情 况下穿过微孔膜，他们将这种现象称为导向( g u i d i n g ) 效应。大量的实验数据 和理论分析表明这主要是由碰撞到通道内壁的离子在孔壁上沉积的电荷重整分 布后产生的电场影响后续离子的运动轨迹造成的。他们还详细研究了透射离子的 电荷态分布、穿透率随时问、入射离子能量、电荷态等的变化关系m 圳i 。日本 r i k e n 的yk a n a i 等用二维位置灵敏微通道板研究了低速氖离子穿过绝缘体微孔 膜后的二维分布谱h i lo2 0 0 7 年，hek r a u s e 等人研究了1 0 - - 2 0 k e v q 的氨离子穿 过阳极氧化铝微孔膜后的角分布，发现能量较高的离子在微孔膜中的导向效应主 要是一次和多次弹性散射引起的【4 “。同年，sd a s ，j 、组和arm i l o s a v i e v i e , 组 分别研究了低能电子与微孔膜的相互作用过程，发现电子也能在绝缘体微孔膜中 发生导向效应，同时，电子与微孔膜通道壁的碰撞主要是非弹性碰撞m4 ”。 类似于绝缘体材料微孔膜对带电粒子的导向作用，tn e b i k i 等发现微米孔径 兰州大学博士学位论文 的锥形玻璃管对离子有明显的聚焦作用，基于这一现象，他们开发了利用玻璃锥 管聚焦的核反应分析微束系统 4 5 , 4 6 1 。目前，这一领域的研究仍在不断发展。 1 3 负离子物理 负离子在弱电离气体中起着重要的角色：在等离子体中，当带负电的电子吸 附到中性原子或分子上时，将明显地降低等离子体的电导率，改变正离子与负离 子的重组几率；中性原子辐射俘获电子将影响弱电离气体的辐射性质；电子通过 辐射俘获吸附到氢原子上控制着太阳光谱的可见光成分；在7 0 k i n 高度的大气层 主要是由负离子组成的。与这些现象相关的，还有气体激光器、气体放电装置、 等离子体化学等，这些领域的发展都离不开对负离子的研究。 负离子与正离子相比，最大的特点是其最外层的电子的束缚能比正离子小得 多，在原子、分子物理中被称作电子亲和力。亲和力越高，相应原子、分子形成 负离子的力程越大。准确测量原子的电子亲和力是研究负离子的主要内容之一。 通常的测量方法主要是光电离法，通过测量负离子发生光致电离的最小光子能 量，或者分子分裂为离子需要的最小电离能来确定原子的电子亲和力。主要方法 可以测量气体的光致电离或者负离子束在激光束中的电离。 在气体中，一种是测量光致电离发生的阈值： a b + j n ，专彳+ + 召一 7 ( 1 1 ) 如果知道分子a b 和原子a 的电离能，则可通过反应( 1 1 ) 式确定粒子b 的电子亲和力。另一种方法是通过测量弱电离气体在一个辐射源背后形成的吸收 谱和发射谱确定原子的电子亲和力。这几种方法中，测量负离子与辐射源相互作 用的方法获得的数据最为可靠，因此，目前最好的方法是利用激光与负离子束相 互作用测定原子的电子亲和力。 除了研究负离子的亲和力外，负离子与电子、离子或原子等的碰撞过程也是 负离子物理研究的重要方向，通过对负离子一原子碰撞过程的研究，可以了解负 离子的结构特征，提供原子激发态的物理信息等，还可以研究碰撞过程中电子一 电子的关联机制、发展多体相互作用动力学等 4 7 , 4 s 1 。j d o n a h u e 等人曾详细研究 过高能h 。离子的光致电离截面以及h - 在强电场等环境下的性质【4 9 巧2 1 。 与大多数元素相比，氯原子的电子亲和力比较大，c i 的最外层电子束缚得 5 兰州大学博士学位论文 较为紧密。表l 一1 给出了几种元素的电子亲和力。由该表知，金属元素的电子 亲和力最低，非金属元素的电子亲和力较大。 表l 一1 几种元素的电子亲和力 离子种类 电子亲和力( e v )测量方法 h ( 1 s ) o 7 7 o 0 2 光致电离 o 。( 2 p ) 1 4 6 5 0 0 0 5 光致电离 n a ( 1 s ) 0 5 3 o 0 5 光致电离 c i 。( 1 s ) 3 6 2 8 0 0 0 5 吸收光谱 k + ( 1 s ) 0 5 0 o 0 5 光致电离 当正离子沉积到绝缘体表面时，将使材料局部发生少电子的情况，即在材料 局部产生正电荷空穴。与此不同的是，当负离子的电子沉积到材料表面时，将使 材料局部发生富电子的情况，材料表面将形成负电荷中心，而形成空穴和电子的 势垒是不相同的，这样将使材料的体电阻在两种情况下表现不同。 a 1 2 0 3 是一种高电阻率的材料，密度为3 9 7 9 c m 3 3 9 9g c m 3 ，1 0 0o c 时的 电阻率为2 x1 0 1 1 q m 【3 9 】。阳极氧化铝模板( a a o ，a n o d i z e d a l u m i n u mo x i d e ) 是通过电化学氧化法使作为阳极的高纯铝板表面生成的具有纳米尺度孔径的多 孔氧化铝膜，被广泛用在金属、合金、半导体、碳、导电高分子等纳米结构的材 料以及各种纳米丝和纳米管等纳米材料以及新型核探测器等领域。研究负离子与 a 1 2 0 3 微孔膜的相互作用，一方面可以研究负离子与固体表面相互作用时的性质， 另一方面可以研究具有纳米尺度小孔的绝缘体膜充放电的现象，为研究纳米材料 提供一个新的研究途径。 6 兰州大学博士学位论文 参考文献 【1 】杨福家原子物理学高等教育出版社，2 0 0 1 0 7 ，第三版 【2 】褚圣麟原子物理学高等教育出版社， 1 9 7 9 0 6 3 】王广厚粒子统固体相互作用物理学，科学出版社，1 9 8 8 0 7 【4 】原子核物理实验方法复旦大学、清华大学、北京大学合编，原子能出版社， 1 9 9 7 0 6 ，第三版 5 】王贻华、胡正琼，离子注入与分析基础航空工业出版社，1 9 9 7 0 7 6 】郁伟中正电子物理及其应用科学出版社，2 0 0 3 0 1 7 】藤敏康正电子淹没谱学及其应用原子能出版社，2 0 0 0 1 2 【8 】黄友兰，刘绪平电子显微镜与电子光学科学出版社，1 9 9 1 1 2 9 】h w i n t e r , p r o g r e s si ns u r f a c es c i e n c e6 3 ( 2 0 0 0 ) 1 7 7 - 2 4 7 1o 】k t 6 k d s i ，l w i r t z ，c l e m e l l ，j b u r g d 6 r f e r , n u c l i n s t r a n dm e t h b16 4 - 16 5 ( 2 0 0 0 ) 5 0 4 11 】s n i n o m i y a , yy a m a z a k i ，ek o i k e ，h m a s u d a ，t a z u m a , k k o m a k i ，k k u r o k i ，a n dm s e k i g u c h i ，p h y s r e v l e t t 7 8 ，( 19 9 7 ) 4 5 5 7 1 2 】t s c h e n k e ，m a b r i e r e ，h s c h m i d t - b 6 c k i n g ，k b e t h g e ，d s c h n e i d e r , p h y s r e v l e t 7 8 ( 19 9 7 ) 2 4 81 【l3 】k r k a r i m ，s r g r a b e ，c pb h a l l a , j p h y s b2 9 ( 1 9 9 6 ) 4 0 0 7 【1 4 】j p b r i a n d ，b d e t a t - b a n ，d s c h n e i d e r , e ta 1 ，p h y s r e v a5 3 ( 19 9 7 ) 5 3 8 【1 5 】s w i n e c k i ，m p s t f c k l i ，c l c o c k c ，p h y s r e v a5 6 ( 1 9 9 7 ) 5 3 8 【16 】m a b r i e r e ，t s c h e n k e l ，d h s c h n e i d e r , p b a u e r ，a a r n a u ，p h y s s c r 7 3 ( 1 9 9 7 ) 3 2 4 【l7 】w h u a n g ，h l e b i u s ，r s c h u c km o r e t h e r , n s t o l t e r f o h t ，p h y s r e v a 5 8 ( 19 9 8 ) 2 9 6 2 18 】s w i n e c k i ，c l c o c k e ，d f r y m p s t f c k l i ，p h y s r e v a5 3 ( 19 9 6 ) 4 2 2 8 【19 】w h u a n g h l e b i u s ，r s c h u c h ，m g r e t h e r , n d t o l t e r f o h t ，p h y s r e v a 5 6 ( 1 9 9 7 ) 3 7 7 7 【2 0 】t s c h e n k e l ，m a b r i e r e ，a vb a r n e s ，a vh a m z a , k b e t h g e ，h s c h m i d t b 6 cs c h n e i d e r , p l a y s r e v l e t t 7 9 ( 19 9 7 ) 2 0 3 0 7 兰州大学博士学位论文 21 】h e d e r , m v a n a , f a u m a y r h pw m t e r , r e v s c i i n s t 6 8 ( 19 9 7 ) 16 5 2 2 】c l e m e l l ，j s t o c k l ，j b u r g d 6 r f e r , e ta 1 ，p h y s r e v l e t t ，8 1 ，( 1 9 9 8 ) 1 9 6 5 2 3 】ea u m a y r , h k u r z ，d s c h n e i d e r , m a b r i e r e ，j wm c d o n a l d ，c e c u n n i n g h a m ，p h y s r c v l e t t 71 ( 19 9 3 ) 19 4 3 【2 4 】h i b a c h ( e d ) ，s p r i n g e r - v e r l a g ，b e r l i n ，g e r m a n y , ( 19 9 7 ) 【2 5 】j d a s ，r m o r g e r s t e r n ，p h y s r e v a 4 7 ( 19 9 3 ) 7 5 5 2 6 】y1 w a i ，d m u r a k o s h i ，yk a n a i ，h o y a m a , k a n d o ，h m a s u d a , k n i s h i o ，m n a k a o ，t t a m a m u r a , k k o m a k i ，yy a m a z a k i ，n u c l i n s t r a n dm e t h b19 3 ( 2 0 0 2 ) 5 0 4 2 7 】h o m e rd h a g s t r u m ，p h y s r e v 8 9 ，( 19 5 3 ) 2 4 4 2 8 】h o m e rd h a g s t r u m ，p h y s r e v 9 1 ，( 1 9 5 3 ) 5 4 3 2 9 】m d e l a u n a y , m f e h r i n g e r , r g e l l e r , d h i t z ，p v a r g a ，a n dh w m t e r , p h y s r e v b3 5 ( 1 9 8 7 ) 4 2 3 2 【3 0 】k 6 h r b r i i c k ，k s o m m e r , j p b i e r s a c k ，j b l e c k - n e u h a u s ，s s c h i p p e r s ，p r o n c i n ，d l e c l e r , f f r e m o n t ，a n dn s t o l t e r f o h t ，p h y s r e v a4 5 ，( 19 9 2 ) 4 6 5 3 【31 】h k u r z ，f a u m a y r , h p w i n t e r , d s c h n e i d e r , m a b r i e r e ，a n dj wm c d o n a l d , p h y s r e v a4 9 ( 1 9 9 4 ) 4 6 9 3 3 2 】t s c h e n k e l ，a vb a r n e s ，t n i e d e r m a y r ，m h a r a s s ，m w ：n e w m a n ，ga m a c h i c o a n e ，j wm c d o n a l d ，a vh a m z a ，a n dd h s c h n e i d e r , p h y s r e v l e t t 8 3 ( 19 9 9 ) 4 2 7 3 【3 3 】j b u r g d 6 r f e r , pl e m e r , a n df w m e y e r ，p h y s r e v a4 4 ( 1 9 9 1 ) 5 6 7 4 3 4 】j e n sj d u c r d e ，f u l v i oc a s a l i ，a n du w et h u m m ，p h y s r e v a5 7 ( 19 9 8 ) 3 38 【3 5 】s n i n o m i y a , yy a m a z a k i ，ek o i k e ，h m a s u d a , t a z u m a ，k k o m a k i ，k k u r o k i ，a n dm s e k i g u c h i ，p h y s r e v l e t t 7 8 ( 1 9 9 7 ) 4 5 5 7 3 6 】y a s u n o r iy a m a z a k i ，i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f m a s ss p e c t r o m e t r y1 9 2 ( 1 9 9 9 ) 4 3 7 37 】n s t o l t e r f o h t ，j - h b r e m e r , vh o f f m a n n ，r h e l l h a m m e r , d f i n k ，a p e t r o v , a n db s u l i k ，p h y s r e v l e t t 8 8 ( 2 0 0 2 ) 133 2 01 38 】r h e l l h a m m e r , z d p e s i c ，只s o b o c i n s k i ，d f i n k ，j b u n d e s m a n n ，n s t o l t e r f o h t ，n u c l i n s t r a n dm e t h b2 3 3 ( 2 0 0 5 ) 213 【3 9 】n s t o l t e r f o h t ，r h e l l h a m m e r , d f i n k ，b s u l i k ，z j u h f i s z ，e b o d e w i t s ，h m r 兰州大学博士学位论文 d a n g ，r h o e k s t r a , n u c l i n s t r a n dm e t h b2 6 7 ( 2 0 0 9 ) 6 6 9 4 0 】yk a n a i ，m h o s h i n o ，t - k a r n b a r a , t i k e d a , r h e l l h a m m e r , n s t o l t e f f o h t , a n d y y a m a z a k i ，p h y s r e v a7 9 ( 2 0 0 9 ) 0 1 2 7 1 1 【41 】yk a n a i ，m h o s h i n o ，t k a m b a r a , t i k e d a , r h e l l h a m m e r , n s t o l t e r f o h t ，y y a m a z a k i ，n u c l i n s t r a n dm e t h b2 5 8 ( 2 0 0 7 ) 15 5 4 2 】h ek r a u s e ，c v a n e ，a n dew ：m e y e r , p h y s i c a lr e v i e wa7 5 ( 2 0 0 7 ) 0 4 2 9 0 1 4 3 】s d a s ，b s d a s s a n a y a k e ，m w i n k w o r t h ，j l b a r a n ，n s t o l t e r f o h t ，a n dj a t a n i s ，p h y s r e v a7 6 ( 2 0 0 7 ) 0 4 2 7 16 4 4 】a r m i l o s a v l j e v i 6 ，g y v i k o r , z d p e 茑i 6 ，p k o l a r 2 ，d g e v i 6 ，b pm a d n k o v i 6 ， s m 矗t 6 f i - t e m p f l i ，m m i t 6 f i - t e m p f l i ，a n dl p i r a u x ，p h y s r e v a7 5 ，( 2 0 0 7 ) 0 3 0 9 0 1 ( r ) 4 5 】t n e b i k i ，a ) t y a m a m o t o ，t n a r u s a w a ，m b h b r e e s e ，e j t e o ，a n dew a t t , j v a c