Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

14 2. Fundamentale Wechselwirkungen
Abbildung 2.1: Bereiche planarer und gewellter Äquipotentialflächen Mit abnehmender
Entfernung des Ions von der Oberfläche geht das planare Potential in ein
korrugiertes Nahpotential über. Ankommende Ionen werden in Abhängigkeit von ihrer
kinetischen Energie entweder transmittiert oder u.U. mit stark verändertem Winkel zur
Flächennormalen reflektiert.
mit
�
fpl(z) = 1, 167 · exp −0, 3 z
�
�
+ 0, 45 · exp −1, 2
a
z
�
�
+ 0, 017 · exp −6, 0
a
z
�
a
(2.5)
einer Großzahl von Targetatomen. Die Konstante µ gibt dabei die Flächendichte
der Targetatome an der Oberfläche in atomaren Einheiten an. Dringt
es aber zu Abständen z � d vor, so vermindert sich die effektive Anzahl der
abschirmenden Elektronen pro Targetatom. Das einfallende Ion erfährt dann
die fast Coulomb–artigen Einzelpotentiale der Atomrümpfe in seiner unmittelbaren
Umgebung. Die Äquipotentialflächen in dieser Zone zeigen einen mit
der Periodizität des Gitters gewellten Verlauf (s. Abb.2.1) auf.
Insbesondere bei kleinen kinetischen Ausgangsenergien weichen dadurch die
Trajektorien der einfallenden Ionen in der Nahzone vor dem Kristall erheblich
von einer geradlinigen Bahn ab. Unter den reflektierten Teilchen ergibt
sich eine Verteilung von Ein– und Ausfallswinkeln, die sowohl in ihrer Breite
als auch in ihrem Mittelwert kaum noch mit derjenigen bei spekularer Reflektion
korreliert ist. Der Anteil der in den Kristall transmittierten Ionen
ist schwer zu berechnen. Er hängt sicherlich von der Gitterkonstanten, der
kinetischen Energie und dem Einfallswinkel ab. In Abschnitt 2.2.4 werden
wir eine Abschätzung versuchen.