原子簇离子产生的动力学方程与分布函数

由激光等离子体反应产生的原子簇分子与离子，经历了分子-离子反应的过程．本文尝试将Smoluchowski方程加以扩展，用于描述原子簇离子的生成过程．通过应用解析方法，求解不可逆聚合过程的动力学方程，推导出了原子簇离子统计分布的函数关系式，证实了实验中观察到的原子簇的统计分布规律．

原子簇离子解离统计分布的动力学研究

对激光产生的原子簇离子，通过质量选择，可以对选出的原子簇离子进行碰撞诱导解离或光解离研究，在对实验记录的解离质谱的分析中发现，同一系列碎片离子的相对丰度分布符合一定的统计规律．不同的统计分布形式对于不同的解离机理，通过求解解离反应的动力学方程，得到碎片高子统计分布的函数表达式，从而可以通过分析解离质谱中碎片离子的统计分布，探讨相应的原子簇离子解离反应的机理．

原子簇正负离子的统计分布与生成机理

在分析了实验记录的大量原子簇离子质谱的基础上，发现原子簇的正负离子通常表现为不同的统计分布形式．将它们的分布形式与求解动力学方程得出的分布函数相比，发现由此反映了原子簇正负离子的不同的生成机理：实验所检测的原子簇正离子在许多情况下仅经历了聚合与解离反应，主要是中性原子簇分子电离后的产物；而相应的原子簇负离子则是经历了一系列离子一分子反应后的产物．

低能粒子束技术中尺寸效应的分子动力学研究

采用分子动力学方法复现了铜团簇粒子束注入硅基底的动力学过程.基于平衡态的统计热力学理论,建立了单一粒子注入过程的数值模拟模型,系统研究了影响注入过程的相关参数,详细对比和讨论了粒子尺寸(数量)、初始注入能量和角度的影响.同时,使用可视化方法记录分析了界面处纳观相变过程,给出了注入率与各参数的线性函数关系,揭示了低注入能量域内的新特征和内在机理.所得模拟结果和相关数据为纳米尺度的功能器件设计、加工和性能分析提供了有效参考和理论依据.