低能负离子和原子掠射贵金属（111）和（110）晶面的电荷转移研究

由于对固体表面负离子形成和衰变机制的认识并不清楚，研究负离子掠射固体表面的电荷转移就显得非常重要。本项目是考察贵金属（111）面特定能带结构（L-bandgap）、表面结构、入射能和负离子的亲和能级等参数对电荷转移影响的基础研究。针对目前国际上尚未系统开展负离子掠射表面的电荷转移的研究契机，我们利用现有的良好的实验条件以及与国外交流合作的优势，采用飞行时间和位置灵敏技术相结合，测量散射离子能损和电荷态，并对比中性原子束和金属（110）面的实验结果，从而加深对负离子在表面电荷转移的认识。电荷转移过程中负离子的形成和衰变常常作为一种中间过渡态，其涉及离子解吸、分子碎裂和振动激发，表面化学反应等基础研究领域。因此本项目的研究对这些方向均具有促进作用，同时也为低能离子散射谱、二次离子质谱、强流中性束的产生、新型负离子源以及空间中性粒子探测器等技术的发展产生推动作用。

研究离子在表面的电荷转移，对催化反应、气敏元件、粘附性（adhesion），表面解吸等领域都有重要的应用。然而，人们对固体表面负离子形成和衰变机制的认识并不清楚，研究负离子与固体表面散射的电荷转移就显得非常重要。本项目主要考察了贵金属（111）面特定能带结构（L-bandgap）、表面结构、入射能和负离子的亲和能级等参数对电荷转移的影响。我们采用位置灵敏技术，研究了多种负离子与铜，石墨，硅等多种固体表面散射。在两种散射条件下，测量了散射离子的电荷态与入射能和入射角度的依赖关系。我们获得了一批有价值的实验数据。通过分析，我们发现粒子份额与入射能和入射角有强烈的关联。我们发表标注基金号的文章多篇，申请专利1项。后续实验结果正在整理成文。通过该项目研究，我们发现了一些新的物理现象，具体机理还不明确，因此需要展开深入的研究。