원자가 고 에너지 전자에 의해 영향을 받으면, 전자 에너지 중 일부는 원자의 전자로 전달되어 흥분되거나 이온화 될 수 있습니다 (원자에서 배출). 원자를 이온화하는 데 필요한 에너지는 이온화 에너지라고합니다.
원자의 이온화 에너지는 입사 전자의 에너지 및 원자 내 전자 수를 포함한 다수의 요인에 의존한다. 수소와 같은 단순한 원자의 경우, 이온화 에너지는 비교적 쉽게 계산 될 수 있습니다. 그러나 전자가 많은 원자와 같은 더 복잡한 원자의 경우 계산이 훨씬 어려워집니다.
과학자들이 개발 한 새로운 접근법은 "밀도 기능 이론"(DFT)이라는 기술을 사용합니다. DFT는 원자, 분자 및 고형물의 특성을 계산하는 데 사용할 수있는 양자 기계적 방법입니다. 과학자들은 DFT를 사용하여 수소, 헬륨 및 리튬을 포함한 여러 원자의 이온화 에너지를 계산했습니다.
과학자들은 그들의 새로운 접근법이 이전 방법보다 훨씬 정확도로 원자의 이온화 에너지를 예측할 수 있음을 발견했습니다. 이는 DFT가 원자의 모든 전자 사이의 상호 작용을 고려하기 때문에 이온화 에너지를 정확하게 계산하는 데 중요합니다.
새로운 접근법은 플라즈마 및 융합 반응기에서 발견 된 것들을 포함하여 다양한 환경에서 원자가 어떻게 행동하는지에 대한보다 정확한 예측으로 이어질 수 있습니다. 이것은 이러한 환경에서 발견 된 가혹한 조건을 견딜 수있는 새로운 재료와 장치를 설계하는 데 중요 할 수 있습니다.
혈장 물리학 및 융합 연구에서 잠재적 인 적용 외에도 새로운 접근법은 화학, 생물학 및 재료 과학과 같은 다른 분야에서 원자 및 분자의 특성을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
