Pérdida de energía y straggling de protons en W, Au, Pb y Bi

C. C. MONTANARI; C. D. ARCHUBI; D. M. MITNIK; J. E. MIRAGLIA

Río de Janeiro

Congreso; IV Encuentro Sudamericano de Colisiones Inelásticas en la Materia; 2008

Comité organizador local del IV Encuentro Sudamericano de Colisiones Inelásticas en la Materia

En esta presentación mostraremos resultados de cálculos ab-initio de pérdida de energía, tanto en su valor medio (stopping power) como su dispersión cuadrática media (straggling). Mostraremos el caso de protones en blancos sólidos cuyo número atómico es grande (Z>54), para los cuales la ecuación de Schrödinger no relativista no es válida. En el cálculo combinamos las soluciones relativistas de la ecuación de Dirac [1] con la Levine-Louie Shellwise Local Plasma Approximation (SLPA) [2], para describir la contribución a la pérdida de energía por interacción con las capas internas de electrones. La SLPA emplea una respuesta dieléctrica para capa nl de electrones, y la función dieléctrica de Levine-Louie [3] para tomar en cuenta el umbral de ionización. El cálculo es ab-initio, incorporando la información de los electrones del blanco a través de sus densidades (de las funciones de onda relativistas) y energías de ligadura. Es una aproximación perturbativa, válida en el rango de energías intermedias y altas. Presentaremos los resultados de stopping y straggling para cuatro blancos sólidos: W, Au, Pb y Bi y los compararemos con los datos experimentales disponibles en la literatura [4] y con otros cálculos teóricos en el caso de Au [5].  Se discutirá el modelo SLPA para capas atómicas nl e incluso las diferencias obtenidas cuando se toman en cuenta las capas separadas en energía por el acoplamiento spin-orbita. a partir de los resultados del cálculo relativista. Referencias [1] A. Bar-Shalom, M. Klapisch y J. Oreg, J. Quant. Spectr. Rad. Trasf. 71, 169 (2001). [2] C. D. Archubi, C. C. Montanari y J. E. Miraglia, J. Phys B 40, 943 (2007), C. C. Montanari, J. E. Miraglia, M. Behar, P. F. Duarte, N. R. Arista, J. C. Eckardt y G. H. Lantschner, Phys. Rev.  A 77, 042901 (2008). [3] Z. H. Levine y S. G. Louie, Phys. Rev. B 25, 6310 (1982). [4] Para stopping: básicamente en H. Paul, Stopping Power for Light Ions. Graphs, Data, Comments and Programs in www.exphys.uni-linz.ac.at/stopping/. [5] S. Heredia-Avalos, I. Abril, C. D. Denton, J. C. Moreno-Martin y R. Garcia-Molina, J. Phys. Condens. Matt 19, 466205 (2007).