高电荷态重离子在固体表面发生库仑爆炸的纳米蚀刻效应及机理研究

本课旨在研究高离化态离子轰击材料表面引发的库仑爆炸效应及其形成的表面纳米蚀坑与入射离子电荷态和能量的相关性，初步搞清高离化态重离子轰击固体表面产生纳米结构的微观机理。该研究是核科学技术与纳米材料科学的交叉课题，涉及到高离化态离子物理，固体表面物理和纳米技术等多个研究方向。高离化态离子物理是近年来快速发展的一门新兴物理学科。高离化态离子的库仑爆炸是尚未认识清楚的极端条件下物质相互作用过程，其在固体表面产生的纳米结构可明显改变材料表面的光学、电学、化学和生物学特性，在国防(隐形材料)、微电子与信息技术(量子计算机与大容量储存媒介)、材料表面处理(增强材料表面抗腐蚀、硬度、耐磨、光学和生物兼容性等特性)、生命科学技术(DNA、大分子的微加工)等诸多领域有潜在应用价值。因此，该研究本身既具有重大科学学术意义；又具有潜在应用价值，是国际前沿、国内空白的研究课题。