Estudio comparativo del efecto umbral en los momentos de pérdida de energía de protones, electrones y positrones usando modelos dieléctricos para materiales con band-gap

C. D. ARCHUBI; N. R. ARISTA

Encuentro; VIII encuentro sudamericano de colisiones inelásticas en la materia; 2016

Presentamos el primer estudio comparativo de los tres momentos de la pérdida deenergía de protones, electrones y positrones usando tres modelos dieléctricos pararepresentar las excitaciones de los electrones de valencia en metales, semiconductoresy aisladores. Usamos para este propósito tres modelos dieléctricos: el de Lindhard,apropiado para el gas de electrones, y los de Levine-Louie y Brandt-Reinheimer, queincluyen efectos del gap de la banda de conducción en estos materiales tanto en laexcitación de electrones individuales como en las excitaciones colectivas (plasmones).El rango de baja energía es donde estos efectos son más fuertes, produciendodiferentes ?efectos umbral? en todos los momentos de la distribución y, en particular, grandes cambios en los caminos libres medios de todos losproyectiles aquí considerados. A energías intermedias observamos un desplazamientodel umbral de plasmones para todos los casos y un significativo efecto de overshootingrespecto del straggling de Bohr, tanto de protones con el de positrones. Los resultadospara electrones se ven fuertemente afectados por las restricciones impuestas por elefecto de indistinguibilidad de partículas y por su carácter fermiónico (principio de Pauli).Los límites para altas energías no relativistas muestran en todos los casos uncompartamiento simple que puede ser descripto por fórmulas asintóticas derivadasanalíticamente usando la aproximación de plasmon pole.