クラスターイオン構造選別のための粒子軌道計算

Particle trajectory simulation for the purpose of identifying the structure of cluster ions

阿達 正浩; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 山田 圭介; 鳴海 一雅; 金子 敏明*

Adachi, Masahiro; Saito, Yuichi; Chiba, Atsuya; Yamada, Keisuke; Narumi, Kazumasa; Kaneko, Toshiaki*

構成原子の配列構造(直線及び三角形状など)が異なるクラスターイオンを薄膜に照射した場合、薄膜を通過しているクラスターイオンの平均電荷に差があるという理論的な予測が報告されている。そこでわれわれはクラスター構成原子の相対位置とその電荷を同時に測定するシステムを開発し、炭素薄膜に構成原子あたり数MeVの高速Cクラスターイオンビームを照射して薄膜透過後の相対位置と平均電荷から配列構造を選別し、理論予測と定性的に一致する結果を得た。この研究をさらに発展させるために構造選別の高精度化に取り組んでいる。そのための方法として、Cイオンの構造ごと,薄膜透過後の電荷構成ごとにスクリーン上に到達する領域を粒子軌道計算によりあらかじめ予測し、計測した相対位置と電荷から構造選別を行うという手法を考案し、そのための粒子軌道計算コードを開発した。これには多重散乱によるビーム拡がりの効果をモンテカルロ法と組合せて導入した。開発した計算コードの概要とこれによる予測結果に関して報告する。

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