带电粒子与二维自由电子气相互作用是表面物理学中的重要研究内容,也是典型的等离子物理、固体物理和核物理领域的交叉课题。随着现代微电子技术的快速发展,研究固体表面的性质显得越来越重要。带电粒子与二维自由电子气相互作用的研究在材料表面的镀膜、刻蚀和改性方面以及半导体、集成电路的大规模生产方面具有重要的应用。除此之外,在研究物质表面的性质方面,利用入射的带电粒子作为探针来探测物质表面的性质也是带电粒子与二维自由电子气相互作用研究的重要应用领域。本文首先介绍了电磁场调制的带电粒子与二维自由电子气相互作用的研究背景。重点介绍了带电粒子与二维自由电子气相互作用中带电粒子受到的阻止本领、二维自由电子气的扰动密度以及尾流势的研究历史。结合目前电磁场调制的带电粒子与二维自由电子气相互作用的理论和实验研究进展,介绍了本文的研究内容。在第二章中,首先简单介绍了由Wigner方程推导出量子流体方程的方法,得到了量子流体模型的连续性方程、动量平衡方程和泊松方程。然后我们采用量子流体模型,推导了带电粒子与二维自由电子气相互作用时二维自由电子气的扰动密度和带电粒子受到的阻止本领。接着,我们引入交换关联势对量子流体模型进行了修正,计算了引入交换关联势后二维自由电子气的扰动密度和入射的带电粒子受到的阻止本领。研究发现,交换关联势修正后的量子流体模型更精确了。在第三章中,我们使用修正后的量子流体模型,研究了振荡电场对带电粒子和二维自由电子气相互作用的调制。研究发现,振荡电场的波长、振幅和相位对带电粒子的阻止本领和二维自由电子气的扰动密度有明显的调制作用。随着振荡电场的强度的增加二维自由电子气的扰动密度和带电粒子受到的阻止本领振荡的幅度也增强了。并且由于振荡电场具有周期性,二维自由电子气的扰动密度和带电粒子受到的阻止本领也会周期性的振荡。在第四章中,我们使用量子流体模型,研究了稳恒磁场对带电粒子和二维自由电子气相互作用的调制。研究发现,沿-z还是沿z方向对二维自由电子气施加磁场并不影响二维自由电子气的扰动密度和入射的带电粒子的阻止本领。稳恒磁场的磁场强度对带电粒子的阻止本领和二维自由电子气的扰动密度有明显的调制作用。随着稳恒磁场磁场强度的增加,二维自由电子气的扰动密度的值逐渐下降了,但是二维自由电子气扰动密度的振荡周期增加了。带电粒子受到的阻止本领随着稳恒磁场磁场强度的增加则下降了。在二维自由电子气上施加强稳恒磁场可以作为一种减少二维自由电子气扰动密度和入射带电粒子受到的阻止本领的有效手段。