論文の概要: Comparison of physical processes of atom-surface scattering computed by
classical and quantum dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17483v3
- Date: Fri, 7 Jul 2023 17:25:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-10 14:46:21.776891
- Title: Comparison of physical processes of atom-surface scattering computed by
classical and quantum dynamics
- Title（参考訳）: 古典的および量子力学による原子表面散乱の物理過程の比較
- Authors: Tapas Sahoo
- Abstract要約: 我々は、原子の物理過程の量を計算するために古典的および量子力学シミュレーションを行った。
古典シミュレーションにより得られた散乱粒子の脱落確率は表面温度の上昇とともに増加する。
量子速度は粒子の入射エネルギー2 meVでほぼ温度独立であるが、古典的な結果と5 meVで同じ傾向を示し、量子速度は古典的な速度よりも低い。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We have performed classical and quantum dynamical simulations to calculate
dynamical quantities for physical processes of atom - surface scattering, e.g.,
trapping probability and average energy loss, final angular distribution of a
particle scattered from a corrugated thermal surface. Here we have restricted
ourselves to in-plane scattering so that only two degrees of freedom of the
particle have to be considered - the vertical distance z and the horizontal
coordinate x. Moreover, we assumed further that only the vertical coordinate
fluctuates due to interaction with thermal phonon bath of the surface. Initial
phase - space variables of the system and the bath for our classical
simulations were generated according to Wigner distribution functions which
were derived from initial wavefunctions of our quantum dynamics. At very low
incident energy, we have found that the quantum mechanical average energy loss
of the escaped particle from the corrugated as well as thermal surface are
smaller than the classical ones at a particular surface temperature. It is
important to note that the rate of escaping probability of the scattered
particle obtained by classical simulation increases with increasing surface
temperature. On the other hand, quantum rate is almost temperature independent
at 2 meV incident energy of the particle, whereas it shows same trend with the
classical results at 5 meV and the quantum rate is lower than the classical
rate. We have also noticed that the final angular distributions of the
scattered particle both for classical as well as quantum dynamics are
qualitatively different but the quantities are more or less temperature
independent.
- Abstract（参考訳）: 我々は,原子表面散乱の物理過程,例えばトラップ確率と平均エネルギー損失,腐食した熱表面から散乱した粒子の最終的な角分布の動的量を計算するために,古典的および量子力学シミュレーションを行った。
ここでは、垂直距離 z と水平座標 x の2つの自由度しか考慮しなくてよいように、平面内散乱に自分自身を制限した。
さらに, 表面の熱フォノン浴との相互作用により垂直座標のみが変動することが仮定された。
初期位相 - 量子力学の初期波動関数から導かれたウィグナー分布関数に従って, 系の空間変数と古典的シミュレーションのための浴が生成される。
非常に低い入射エネルギーでは、脱着した粒子と熱表面の量子力学的平均エネルギー損失は、特定の表面温度において古典的な粒子よりも小さいことが判明した。
古典シミュレーションにより得られた散乱粒子の脱出確率は表面温度の増加とともに増加することに留意する必要がある。
一方、量子速度は粒子の入射エネルギー2 meVでほぼ温度に依存し、古典的な結果と5 meVで同じ傾向を示し、量子速度は古典的な速度よりも低い。
また、古典的だけでなく量子力学においても散乱粒子の最終的な角分布が定性的に異なるが、その量は多かれ少なかれ温度に依存しない。
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