電子の非弾性平均自由行程の一般式:JTP 式の開発

我々は適用できるエネルギー範囲が広く，幅広い材料に対して適用できる改良型IMFP予測式(Jablonski-Tanuma-Powell (JTP)式)を開発した。この式はTPP-2M式を改良したもので、50eVから200keVまでの電子ネルギー範囲における100物質に対する相対論的full Penn Algorithmを用いた最近のIMFP計算結果(8300個のIMFP値）に基づくものである。開発したJTP方程式は、100種類の材料の予測IMFPと対応する光学IMFPの比較において満足のいく結果をもたらした。最適化に使用した8300個の光学IMFPとJTP方程式から計算したIMFPのRMS差は10.2%であった。この値は，光学的 IMFP と TPP-2M 式による IMFP を比較したときの RMS 差 16.0 % よりもはるかに小さい．また、材料群（41種類の元素固形物、45種類の無機化合物、14種類の有機化合物、またはすべての材料）について、JTP式またはTPP-2M式によるIMFPと特定のエネルギーEjにおける光学IMFPの間のRMS値(RMSj)の値を使ってJTP式を評価した。すべての材料のRMSjの値は、150eVから200keVの間のエネルギーでほぼ一定であり、平均値は10.0%であった。 低エネルギーでは、RMSjは148eVの10.5%から54eVの12.4%に増加した。一方、TPP-2M式のRMSjはすべてのエネルギーで15%を超え、90eV付近で17.1%と最大値を示しました。それ以上のエネルギーでは、RMSjは電子のエネルギーの増加とともにほぼ一様に減少し、200keVで15.4 %の値に達した。したがって，JTP 式は TPP-2M 式よりも広範囲の材料に適用できると考えられる。