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Nonlinear electronic stopping of negatively charged particles in liquid water

Publicado en:Physical Review Research. 5 (3): 33063- - 2023-07-31 5(3), DOI: 10.1103/PhysRevResearch.5.033063

Autores: Koval, NE; Da Pieve, F; Gu, B; Muñoz-Santiburcio, D; Kohanoff, J; Artacho, E

Afiliaciones

Basque Fdn Sci, Ikerbasque, Bilbao 48011, Spain - Autor o Coautor
CIC Nanogune BRTA, Donostia San Sebastian 20018, Spain - Autor o Coautor
Ctr Fis Mat CFM MPC, Donostia San Sebastian 20018, Spain - Autor o Coautor
Donostia Int Phys Ctr DIPC, Donostia San Sebastian 20018, Spain - Autor o Coautor
European Res Council Execut Agcy ERCEA, Brussels, Belgium - Autor o Coautor
Nanjing Univ Informat Sci & Technol, Dept Phys, Nanjing 210044, Peoples R China - Autor o Coautor
Queens Univ Belfast, Atomist Simulat Ctr, Belfast BT7 1NN, North Ireland - Autor o Coautor
Royal Belgian Inst Space Aeron, B-1180 Brussels, Belgium - Autor o Coautor
Univ Cambridge, Cavendish Lab, Theory Condensed Matter, JJ Thomson Ave, Cambridge CB3 0HE, England - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Inst Fus Nucl Guillermo Velarde, Madrid 28006, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

We present real-time time-dependent density-functional-theory calculations of the electronic stopping power for negative and positive projectiles (electrons, protons, antiprotons, and muons) moving through liquid water. After correction for finite mass effects, the nonlinear stopping power obtained in this paper is significantly different from the previously known results from semiempirical calculations based on the dielectric response formalism. Linear-nonlinear discrepancies are found both in the maximum value of the stopping power and the Bragg peak's position. Our results indicate the importance of the nonlinear description of electronic processes, particularly, for electron projectiles, which are modeled here as classical point charges. Our findings also confirm the expectation that the quantum nature of the electron projectile should substantially influence the stopping power around the Bragg peak and below. © 2023 authors. Published by the American Physical Society. Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.

Palabras clave

dielectric responselow-energy electronsmean-free-pathmodelpowerradiationCharged particlesDensity functional theoryElectronic stoppingElectronic stopping powerFinite massInelastic cross-sectionsLiquid waterNegatively chargedProjectile electronProjectilesProton-antiprotonReal- timeTime dependent density functional theory calculations

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Physical Review Research debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición 26/112, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Physics, Multidisciplinary.

2025-06-16:

  • WoS: 1
  • Scopus: 1
  • OpenCitations: 1

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-16:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 3.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 3 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 4.3.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 6 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Belgium; China; United Kingdom.