Микропроцессы в области Б (на поверхности)

Эта группа процессов обусловлена последовательностью бинарных или тройных столкновений между атомами поверхности, первичными ионами и атомами каскада столкновений в приповерхностной области.

Б1. В неупругом бинарном столкновении атома каскада с атомом поверхности последний получает импульс от атома каскада в направлении поверхность —> вакуум, в результате чего вылетает за пределы твердого тела в возбужденном состоянии. Описание самого процесса возбуждения при этом осложняется «двусмысленностью» положения поверхностного атома (и не в твердом теле, и не в вакууме), поэтому возбуждение описывается исходя из результатов рассмотрения вероятности возбуждения при неупругих столкновениях в газовой фазе. При этом исходят из посылки, что изменение внутреннего состояния сталкивающихся частиц является следствием электронного обмена между ними в процессе столкновения.

Существует также трактовка образования иона в результате рассматриваемого столкновения, согласно которой ион вылетает просто потому, что в соответствии с моделью твердого тела Зоммерфельда все атомы внутри твердого тела находятся в ионизованном состоянии. Образование же нейтральных частиц и очень малая доля ионов среди распыленных частиц объясняется близкой к единице вероятностью нейтрализации иона в области В (рис. 4.9), поскольку ион создает в этой области потенциальную яму без барьера для электронов проводимости металлов. Подробно вопрос о нейтрализации иона вблизи поверхности металлов рассмотрен в разделе 6.3.

Б2. Процесс, в котором импульс атома каскада передается одновременно двум соседним поверхностным атомам так, что они вылетают в вакуум в связанном состоянии. К настоящему времени данный процесс изучен недостаточно в плане образования в дальнейшем возбужденных и ионизованных атомов, хотя ясно, что описан он может быть, например, в приближении молекулярных орбиталей (как развал квазимолекулы в вакууме) либо в приближении парных столкновений в газовой фазе.

БЗ. Процесс, при котором первично выбитый атом вылетает в вакуум, рассеиваясь на одном из соседних атомов мишени. Возбуждение этого атома возможно как в процессе взаимодействия с первичным ионом, так и в процессе рассеяния. В последнем случае описание аналогично Б1.