高电荷态离子携带有很高的势能,在接近固体时将大量势能释放在表面纳米量级的范围内。沉积在固体表面的高密度能量会引起靶表面和体内的结构改变并且产生一系列新颖的物理现象,例如表面形貌、结构改变,大量粒子的发射等。近年来,随着实验条件的发展,尤其是高电荷态离子源、表面探测等技术的发展,人们对高电荷态离子与材料表面引起溅射粒子的产额的测量,以及高电荷态离子引起的表面形貌改变等方面开展了大量实验研究,并且提出了一系列的理论模型。然而直到今天,人们对高电荷态离子与固体表面的相互作用机理仍没有得到清晰统一的认识。本文概述了相关的理论、实验研究现状,并且研究了高电荷态离子在KBr晶体表面的纳米点效应以及在HOPG表面产生的纳米类金刚石结构。本文中利用高电荷态Xeq+离子轰击KBr（001）表面,并且通过原子力显微镜（AFM）研究其表面形貌的改变。实验发现轰击过的表面出现纳米丘,并且其密度与辐照剂量相符合,证明是由单个高电荷态离子产生。这与已报道的高电荷态离子在KBr表面产生纳米蚀坑的实验结果大相径庭。纳米蚀坑被认为是由于电子缺陷自陷形成自陷激子,退激形成色心后向表面扩散引起表面原子的解吸附。本文认为实验中产生纳米丘的原因可能是因为使用了较高的动能,造成电子缺陷更多地沉积在较深的区域,从而向表面的扩散受到阻碍,缺陷团在表面之下聚集造成了纳米丘的出现。高电荷态Xe21+离子在KBr（001）表面产生的纳米丘尺寸与其它已报道的碱卤晶体（CaF2、LiF、BaF2）类似。此外,本文还通过拉曼光谱和X射线光电子谱研究了高电荷态离子在HOPG表面引起的结构改变,并且分析了这种改变随着入射粒子的势能和剂量的关系。实验结果证实了HOPG表面sp2向sp3键的杂化,并且发现I（sp3）/I（sp2）和ID/IG的比值随着对入射粒子的电荷态有强烈的相关性,并且相对于动能,势能的沉积对改变HOPG表面结构的效率更高,势能越高,sp3与sp2键的比值增加就越快。高电荷态离子在材料表面沉积的高密度能量所形成局部的高温高压环境是促进石墨向金刚石转变的有利条件。