1 能量损失和缺陷形成
能量损失是离子-固体相互作用中最重要的因素，因为它是衡量粒子在材料中沉积能量的能力。能量损失是一种物质特性，是质量、原子序数和粒子能量的函数。图1显示了典型高温超导体（HTS）中各种离子的电子和核能损失的能量依赖性，即YBa2铜三O（运行）7氢、氦、溴、锡和金的离子用于说明。
图1.不同能量损失区域的缺陷形成及其对入射粒子能量的依赖性。有关详细信息，请参阅文本。
能量损失以keVnm为单位−1离子能量由抛射体的质量数归一化。下标“n”和“e”分别表示HTS中给定离子的核能和电子能损失。图1有三条直线，表示不同重要区域的近似边界。斜线的左上方区域是核能损失大于电子能量损失的区域。在这个区域，抛射体的能量通过碰撞转移到材料上，使目标原子移位，从而产生点缺陷。当反冲原子的能量足够高时，这些反冲原子随后会撞击其他原子，形成碰撞级联。
在较高的离子能量下（穿过倾斜的直线图1)，能量损失主要由靶材料的电子电离和激发引起的稀释缺陷形成，对超导体的性能影响很小。然而，对于GeV能量的重离子，当电子能量损失接近最大值时，高条纹多电荷重离子可以与大量目标电子相互作用并使其运动。由于热尖峰，小区域内的这种密集电离将留下高密度的原子紊乱(Szenes 1996年)。电子能量损失高于11keVnm−1在YBCO中（标记为水平虚线图1)高密度原子无序的局部缺陷可能沿快离子轨道形成滴状和不连续的柱状缺陷。超过28keVnm之间的临界电子能量损失−1和35keVnm−1（标记为水平直线图1)，沿离子路径产生直径为几纳米的完全连续的非晶轨道(惠勒等. 1993)。这些缺陷将对超导电性产生不同的影响。在我们将缺陷结构与超导体特性联系起来之前，我们需要了解II型超导体的磁性。
