离子与物质相互作用的微观机制一直是原子物理和原子核物理学研究领域的一个十分重要的基本问题,它是核技术分析、离子注入材料改性、离子治疗以及辐射防护等应用领域的基础。电子阻止本领是描述离子与物质相互作用的一个非常重要的物理量,内层电子激发对电子能损的贡献是近年来研究的一个热点问题。实验测量结果表明铟的低能电子阻止只有价电子参与激发和电离,当入射离子能量高于某一特定值时铟的4d电子才能被激发,这就是内层电子激发的阈值效应。另外对于更深层f电子激发的物理机制几乎没有在原子层次上研究过,这其中涉及到相对论效应对电子结合能的修正。铂原子具有满壳层的4f电子,适合研究4f电子激发对其电子能损贡献的微观物理机制。本文基于含时密度泛函理论结合分子动力学的理论框架研究了质子和氦离子在铟和铂中激发内层电子的微观机制及其对电子能损的贡献。本文的具体研究工作内容如下:一、计算了质子碰撞铟原子的电子能损,详细分析了电子能量损失和电子激发的行为,结果表明内层电子激发对铟原子的高能电子能损贡献显著。二、研究了质子和氦离子在铟中电子能损和电荷转移的微观机制,并与实验结果进行了对比。结果表明铟的4d电子激发导致其低能电子阻止本领偏离了速度线性关系,并且4d电子激发对铟的高能电子阻止本领贡献显著。计算了氦离子与质子的电子阻止本领比和平均稳态电荷之比,研究结果表明当采用平均稳态电荷取代完全裸露离子后,线性响应理论可以在更宽的能量范围内描述铟的电子阻止本领。三、研究了质子辐照金属铂的电子阻止过程,获得的电子阻止本领与实验值符合很好,结果表明考虑价电子激发足以描述低能电子阻止本领,而4f电子激发对高能电子阻止本领贡献显著。电子结合能的相对论修正对铂的价电子比对4f电子更重要。质子的瞬时电荷态在低能区呈现晶格周期性振荡,而在高能区由于电离增多导致周期性振荡消失了。