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Grüner, Florian (2003): Experiments and simulation of transverse cooling and heating in ion channeling. Dissertation, LMU München: Faculty of Physics
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Abstract

Within the theory of ion channeling in single crystals the so-called rule of reversibility claims equal probabilities for de- and rechanneling. However, the experimental study of this work shows a strong violation of this rule. Specially developed computer simulations provide the explanation of this unexpected behavior in terms of a hysteresis of the mean ion charge state during the ion's motion along lattice directions. This sheds new light on the process of charge exchange of heavy ions in solids.

Abstract

In der Theorie des Ionen-Channeling in Einkristallen gibt es eine sog. Reversibilitätsregel, die besagt, dass die Wahrscheinlichkeiten für De- und Rekanalisierung gleich groß sein sollten. Die Experimente dieser Arbeit zeigen eine starke Verletzung dieser Regel. Eigens entwickelte Computersimulationen liefern die Erklärung für dieses unerwartete Verhalten in Form einer Hysterese des mittleren Ladungszustands des Ions während seiner Bewegung entlang von Gitterketten. Dies liefert neue Einsichten in den Prozess des Ladungsaustausch von schweren Ionen in Festkörpern.