封装在硅中的氦纳米气泡的密度和压力
摘要：密封和压缩氦原子的$1s^2->1s2p(^1P)$激发在大块材料或封装在气泡中的能级高于自由原子。对于大块氦来说，从非经验电子结构计算预测的能级偏移与实验测得的数值非常吻合。然而，在不同气泡的实验结果之间以及这些结果与大块描述之间存在显著差异。对以前通过测量在STEM实验中非弹性散射的电子强度来确定气泡中密度的尝试进行了批评。报道的密度是不可信的，因为假设非弹性电子散射的截面与自由原子相同，而现在已经知道这种性质在受到显著压力限制的原子中会得到极大增强。 展示了如何使用图形方法将气泡的实验测量与大块材料的数据相结合，以确定封装气体的行为是否与大块材料中的行为有所不同。将早期研究中硅封装的氦的实验电子能量损失数据重新使用这种新方法进行重新分析，以表明气泡中的氦的性质与大块材料中的性质没有显著差异，从而可以确定气泡中的密度。这就可以利用通过实验得到的状态方程来推断气泡的压力。结果表明，通过错误确定的密度，压力的预测误差高达80％，可以放大七倍以上。这对于研究受到α粒子轰击的材料的辐射损伤具有重要的实际意义。
作者：N.C. Pyper, A.J.W. Thom, and Colm T. Whelan
论文ID：2212.06474
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-08-09