Многоэлектронные эффекты в рентгеновском фотопоглощении субвалентных оболочек

Демехин, Филипп Владимирович

Многоэлектронные эффекты в рентгеновском фотопоглощении субвалентных оболочек тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Демехин, Филипп Владимирович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Ростов-на-Дону МЕСТО ЗАЩИТЫ

2000 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Многоэлектронные эффекты в рентгеновском фотопоглощении субвалентных оболочек»

Автореферат диссертации на тему "Многоэлектронные эффекты в рентгеновском фотопоглощении субвалентных оболочек"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Диссертационный Совет Д 063.52.09 по физико-математическим наукам

На правах рукописи

ДЕМЁХИН Филипп Владимирович

МНОГОЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В РЕНТГЕНОВСКОМ ФОТОПОГЛОЩЕНИИ СУБВАЛЕНТНЫХ ОБОЛОЧЕК.

Специальность 01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ростов-на-Дону 2000 г.

Работа выполнена на кафедре "Теоретическая и вычислительная физика" Ростовского Государственного Университета.

Научные руководители: доктор физико-математических наук,

профессор ВЕДРИНСКИЙ Р.В.; кандидат физико-математических наук, доцент ЛАГУТИН Б.М.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор СОЛДАТОВ A.B. (РГУ); кандидат физико-математических наук, доцент ЛАВРЕНТЬЕВ A.A. (ДГТУ).

Ведущая организация: Воронежский Государственный Университет

Защита состоится «3 » 2000г. в часов на заседании

Диссертационного Совета Д 063.525.09 по физико-математическим наукам в Ростовском Государственном Университете по адресу: 344104, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194, НИИ физики РГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «_*£_» ■фёР/хХУ!^ 2000г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета Д 063.525.09, кандидат физико-математических наук, старший научный

сотрудник X ./ А.Н. ПАВЛОВ

ß3¥i, ¥3-1 оа ßd'U, /г/3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Работа посвящена исследованию многоэлектронных и релятивистских эффектов в рентгеновском фотопоглощении субвалентных оболочек. При описании многоэлектронных эффектов использованы теория конфигурационного взаимодействия и теория возмущений многих тел. Релятивистские эффекты учтены с использованием оператора Брейта. На основе расчета абсолютных сечений фотоионизации субвалентных оболочек и параметров углового распределения фотоэлектронов показана необходимость одновременного учета многоэлектронных корреляций и релятивистских эффектов при описании процесса фотоионизации в околопороговой области. Показана важная роль деструктивной интерференции каналов распада при расчете времен жизни субвалентных вакансий. Получено, что для описания основных резонансных особенностей в спектрах поглощения внешних оболочек необходимо учесть процесс возбуждения двух электронов в дискретный спектр с последующим безрадиационным распадом этого состояния.

(

теоретическое исследование актуальным. В недавних прецизионных измерениях спектров фотоионизации в области порога ионизации субвалентных оболочек обнаружена резонансная тонкая структура, обусловленная возбуждением двух электронов в дискретный спектр с последующим распадом этого состояния. К настоящему времени существует идентификация только части присутствующих в спектрах резонансов, основанная на полуэмпирических моделях, что так же делает данное теоретическое исследование актуальным. Исследование процессов, в которых участвуют электроны субвалентных оболочек, дает возможность ответить на вопросы, связанные с точностью теоретических методов и приближений, используемых для описания многоэлекгронных корреляций.

Основная научная цель работы заключается в систематическом изучении влияния многоэлекгронных и релятивистских эффектов на формирование плавной и резонансной зависимостей сечений фотоионизации субвалентных оболочек многоэлекгронных систем и характеристик радиационного распада субвалентной вакансии. Задачи научного исследования определены в соответствии с целью работы и заключаются в следующем:

- изучить зависимость сечения фотопоглощения субвалентных оболочек атомов Кг и Хе в области корреляционных минимумов.

- исследовать процессы радиационного распада субвалентной вакансии атомов Аг, Кг и Хе.

- установить закономерность характеристик процесса фотоионизации внешних оболочек в изоэлектронной последовательности Аг-К+-Са++.

- исследовать влияние резонансного канала фотоионизации на тонкую структуру припороговых сечений ир-оболочки, а также /«-основного и сателлитных уровней атомов Аг и Кг.

Объекты исследования. В качестве объектов исследования выбраны атомы благородных газов Аг, Кг и Хе. Выбор этих объектов обусловлен несколькими причинами. Во-первых, фотоионизация субвалентных оболочек атомов благородных газов является процессом, в котором проявляется существенное влияние многоэлекгронных эффектов. Одновременно, заполненные внешние оболочки атомов благородных газов обладают сферической симметрией, что облегчает учет влияния многоэлектронных и релятивистских эффектов на процессы фото-

ионизации. Во-вторых, интерпретация большинства деталей резонансной тонкой структуры в околопороговых спектрах поглощения субвалентных оболочек атомов благородных газов отсутствовала до настоящего исследования.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Для теоретического описания процесса околопороговой фотоионизации субвалентных оболочек необходим учет межоболочечных корреляций электронов, которые качественно определяют форму сечений, дипольной поляризации валентной электронной оболочки полем субвалентной вакансии и корреляционного уменьшения кулоновского взаимодействия конфигураций, которые определяют величины сечений в широком диапазоне энергий ионизирующего излучения, и релятивистских эффектов, которые определяют сечения и параметры анизотропии фотоэлектронов в области корреляционного минимума.

2. Деструктивная интерференция каналов пр-»из и тд-*пр радиационного распада и многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса определяют величину вероятности радиационного распада ионов с субвалентной вакансией, увеличивая времена жизни, рассчитанные в одноэлектрон-ном приближении, примерно на два порядка.

3. Увеличение заряда ядра в изоэлекгронной последовательности Аг-К+-Са++ изменяет соотношение между прямой и корреляционной частями амплитуд Зб—>(п/£)р перехода и, как следствие, смещает корреляционный минимум в сечении 3э-фотоионизации из области непрерывного спектра в область состояний дискретного спектра. Указанные изменения объясняют подавление Зв-»4р резонанса в Зр-спекгре поглощения иона Са** и сильное изменение формы Зэ-^лр резонансов в сечениях Зр-фотоионизации Аг-К+-Са++.

4. Фотоионизация через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения приводит к появлению резонансов различной формы в спектрах фотоионизации валентной оболочки, а так же га-основного и сателлитных уровней атомов благородных газов. На основе анализа положения и формы резонансов в рассчитанных и измеренных спектрах фотоионизации атомов Аг и Кг дана идентификация основных элементов наблюдаемой резонансной тонкой структуры.

Научная новизна основных результатов и выводов исследования заключается в том, что в работе впервые:

- в рамках единого теоретического подхода с неизменной методикой учета многоэлектронных корреляций и релятивистских эффектов рассчитаны спектры фсггоионизации субвалентных оболочек всех исследованных объектов и в широком диапазоне энергий возбуждающих фотонов;

- установлено, что на фоне деструктивной интерференции каналов пр-^т и тй—>пр радиационного распада существенное влияние на величины времен жизни субвалентной вакансии оказывают многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса;

- установлено, что изменение соотношения между прямой и корреляционной частями амплитуд Зз->ир перехода в последовательности Ат-К^Са*4" приводит к изменению формы Зб—>ир резонансов в Зр-спекграх поглощения этих атомов и подавлению Зз-»4р резонанса в Зр-спекгре иона Са++;

- на основе совместного анализа рассчитанных и измеренных спектров фотоионизации внешних оболочек атомов Аг и Кг дана идентификация многих элементов тонкой структуры, наблюдаемой в эксперименте.

Научная и практическая ценность данного исследования состоит систематическом исследовании и анализе парциального влияния следующих многоэлектронных и релятивистских эффектов на фотоионизацию субваленгаых оболочек: дипольная поляризация электронных оболочек, многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса, корреляционное уменьшение куло-новского взаимодействия конфигураций, релятивистское сжатие атомных орби-талей и фотоионизация через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения. Результаты данного исследования углубляют понимание коллективных процессов, происходящих при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом и являются очередным шагом на пути изучения механизмов взаимодействия электронов в многоэлектронной системе. Практическая ценность диссертации, в значительной степени, определяется обобщением программы расчета радиальных частей атомных орбиталей остова и непрерывного спектра методом самосогласованного поля Хартри-Фока на релятивистский случай.

граммы расчета радиальных частей атомных орбиталей остова и непрерывного спектра методом самосогласованного поля ХФ автором под руководством проф. Сухорукова В.Л. и доц. Петрова И.Д. разработана программа расчета радиальных частей атомных орбиталей остова и непрерывного спектра в релятивистском приближении. В диссертации использованы следующие программы, написанные сотрудниками кафедры физики РГУПСа: программа расчета корреляционных поправок к энергиям и матричным элементам взаимодействия конфигураций (Сухорукое В.Л.); программа расчета энергий и волновых функций уровней иона с субвалентной вакансией (Петров И.Д.); программа расчета амплитуд оже- и автоионизационного распада состояний двойного возбуждения (Сухорукое В.Л.); программа расчета энергий и волновых функций состояний двойного возбуждения (Лагутин Б.М.); программа расчета амплитуд дипольного перехода с учетом межоболочечных корреляций в начальном и конечном состояниях процесса фотоионизации (Петров И.Д. и Лагутин Б.М.); программа расчета корреляционных функций, позволяющая учитывать дипольные переходы между состояниями непрерывного спектра (Лагутин Б.М.); программа расчета характеристик фотоионизации с учетом интерференции нерезонансного и резонансного каналов (Сухорукое В.Л.). Проф. Ведринский Р.В. курировал работу автора на всех этапах исследования. Проф. Сухоруков В.Л. консультировал автора на этапах постановки задачи, получения и формулирования результатов и выводов.

Апробация работы. В реферируемых зарубежных и отечественных издания« опубликовано 7 статей общим объемом 6 печатных листов (список приведен в конце автореферата). По результатам исследований автором сделано 9 докладов и опубликовано 9 тезисов на следующих международных конференциях, совещаниях и конгрессах:

1. 28ой Европейской группе по атомной спектроскопии (г. Грац, Австрия, 1996г.)

2. 17ой Международной конференции по рентгеновским и внутриоболочечным процессам (г. Гамбург, Германия, 1996г.)

3. 20ой Международной конференции по физике электронных и атомных столкновений (г. Вена, Австрия, 1997г.)

4. 6ой Европейской конференции по атомной и молекулярной физике (г. Сиена, Италия, 1998г.)

5. 60м Международном совещании по атомным спектрам и силам осцилляторов (г. Виктория, Канада, 1998г.)

6. 21ой Международной конференции по физике электронных и атомных столкновений (г. Сендай, Япония, 1999г.)

Структура диссертации определена в соответствие с целью и задачами исследования и состоит из введения, 5-и глав и заключения. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, включая 27 рисунков, 21 таблицу и библиографию из 150 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении дана общая характеристика работы. Показана актуальность темы диссертации, сформулированы основная научная цель и задачи исследования, определены объекты исследования. Особое внимание уделено обоснованию новизны, научной и практической ценности полученных результатов. Сформулированы основные научные положения, выносимые на защиту, представлен личный вклад автора в диссертационную работу.

В ПЕРВОЙ главе сделан обзор работ, посвященных изучению многоэлектронных процессов в фотоионизации субвалентных оболочек атомов благородных газов. В обзоре представлена общая характеристика современного состояния экспериментальных и теоретических методов исследования фотоионизации. Особое внимание уделено описанию современных методик исследования многоэлектронных корреляций в процессах, с участием электронов субвалентных оболочек. Дан анализ основных экспериментальных и теоретических результатов, опубликованных в реферируемых работах. В заключение главы на основе проделанного анализа сформулированы основные цели и задачи настоящего исследования.

Во ВТОРОЙ главе описаны методы учета многоэлектронных и релятивистских эффектов при расчете энергий и волновых функций начального и конечного состояний процесса фотоионизации. В разделе 2.1 подробно рассмотрен метод расчета одноэлектронных атомных орбиталей (АО) в релятивистском приближении Паули-Фока (ПФ) [1], которое основано на исключении малого компонента АО из системы уравнений Дирака-Фока и из условия нормировки.

Уравнение для большого компонента АО, Р„у(г), в релятивистском приближении ПФ имеет вид:

[й$> +Й?°+Й,°+ЙГ -£пу)рп0-(г) = 0 (1)

где «-главное квантовое число, /-орбитальный угловой момент, 5-спиновый момент, а _/ -полный угловой момент электрона. Уравнение (1) отличается от нерелятивистского уравнения Хартри-Фока (ХФ) тем, что, помимо нерелятивистского одноэлекгронного гамильтониана Й$ф, в нем присутствуют релятивистские поправки, имеющие следующий смысл: спин-орбитальное взаимодействие электронов, Й^, дарвиновская поправка к гамильтониану, Й®, и член

Й¡^, описывающий зависимость массы электрона от скорости. В разделе приведены выражения [1] для релятивистских слагаемых в гамильтониане, и обсуждены особенности численного решения уравнений (1).

Таблица 1. Одноэлектронные энергии и средние радиусы АО, рассчитанные в различных приближениях для основного состояния атома Хе. Величины из работы [2], статистически усреднены по / для всех / Ф О.

- £ы, Яу г„1, а.е.

п1 ХФ ПФ ДХФр|_ХФ ПФ ДХФ'2'

2448.807 2556.161 2554.518 0.02814 0.02670 0.02665

2% 378.682 404.874 404.930 0.1209 0.1146 0.1140

2р 355.565 363.187 363.392 0.1031 0.1004 0.1001

Зв 80.351 85.983 86.021 0.3187 0.3052 0.3046

Зр 70.443 72.132 72.207 0.3094 0.3033 0.3030

за 52.238 51.551 51.463 0.2803 0.2800 0.2897

45 15.713 16.849 16.860 0.7453 0.7179 0.7172

4р 12.017 12.261 12.279 0.7770 0.7651 0.7645

4(1 5.556 5.341 5.330 0.8705 0.8759 0.8763

1.889 2.019 2.020 1.981 1.906 1.905

5Р 0.915 0.913 0.915 2.338 2.315 2.315

Одноэлектронные характеристики основного состояния атома Хе, рассчитанные в приближениях ХФ и ПФ, сравнены в таблице 1 с результатами работы [2], полученными в релятивистском приближении Дирака-Хартри-Фока (ДХФ). Как видно из таблицы 1, величины, рассчитанные в приближении ПФ, находятся в хорошем согласии с величинами из работы [2]. Данные анализа, проведенного в конце раздела, позволяют утверждать, что метод ПФ обеспечивает хорошее

описание релятивистских эффектов для АО внешних оболочек.

В последующих разделах главы 2 описана техника учета многоэлектронных эффектов, примененная в работе. В качестве нулевого приближения при расчете одноэлекгронных энергий и АО использовано приближение ПФ. Состояния иона в конечном состоянии фотоионизации [ Е./) с определенной энергией Ё и полным моментом У определены с использованием метода конфигурационного взаимодействия (КВ). Волновая функция ¡£У) представлена в виде

суперпозиции одноконфигурационного базисного набора функций с определенным значением полного орбитального Ь и спинового 5 моментов:

121 >= ]Г< КаЪЪ!|Ш >| Ка1Ъ > (2)

КаТ£

где К - электронная конфигурация иона, ¿5 - орбитальный и спиновый моменты термов ионной конфигурации, образующие полный момент 7, а а определяет остальные квантовые числа базисного состояния. При расчете учтены такие состояния иона J, которые, после добавления щ электрона, могут образовывать конечное состояние с полным моментом ./=1 в соответствии с правилами отбора для электрических дипольных переходов. Коэффициенты разложения < KaLSJ | £./ > определены при решении следующего векового уравнения:

£<_К'а'Ш'1 \Ё7>- [<К'а'Ш'71Й|КаП1 >-К'аТэ■ (3)

-(£ + Е(0))-3(К'а'Ш'1, КаТЮ)} = 0 где 5{К'а'Ь'8^,КаЬ8^- символ Кронекера, КиК' - для атома Кг включают набор конфигураций 4Э'1, 4р'2(л/ф (л=5,6,7; £=0-1500 Яу) и 4р'2(и/г)ё (и=4,5,6,7,8; £=0-1500 Яу). Эти конфигурации сильно взаимодействуют между собой, и это взаимодействие носит название дипольная поляризация валентной электронной оболочки полем субвалентной вакансии (ДПЭО). Состояния непрерывного спектра 4р"2£ (ё/э) учтены в (3) как последовательность квазидискретных уровней. Радиальные части {п!е)1 АО получены в поле 4р4-конфигурации в приближении замороженного 4р44с1 остова. Для атомов Аг и Хе использован базисный набор с отличающимися на единицу главными квантовыми числами.

Диагональные элементы уравнения (3) определены как ионизационные

потенциалы 1Р{КаЬБ^, которые рассчитаны по разности полных ПФ и корреляционных энергий Ка конфигураций. Корреляционная энергия конфигурации Ее (К) рассчитана во втором порядке теории возмущений [3]:

Е (К)= 1 У (27 +1) 1< К'сГр! \Йее | КаШ >[2 С 8(К)ааф-Ш ^(КаЬБ^-ЩК'аЧБ^

Здесь %(К) - статистический вес конфигурации К. В сумме (4) учтены вклады

от всех возможных конфигураций К", которые отличаются от конфигурации К

не более, чем двумя электронами, за исключением входящих в базис (3).

По аналогии с диагональными матричными элементами многоэлектронные корреляции изменяют величину кулоновского взаимодействия конфигураций. Это изменение учтено путем введения коэффициента корреляционного уменьшения кулоновского взаимодействия конфигураций К и К' [4]:

(5)

Числитель выражения (5) является поправкой второго порядка теории возмущений к матричному элементу взаимодействия У(К,К') за счет конфигураций К", и вычисляется аналогично (4). По формуле (5) рассчитаны коэффициенты корреляционного уменьшения кулоновского взаимодействия недиагональных матричных элементов, входящих в (3). Коэффициенты уменьшения ДПЭО взаимодействия иэ"1 и ир'2тз/с1 конфигураций для атомов Аг, Кг и Хе получены равными 1.41 1.46 и 1.59, соответственно. Учет высших порядков теории возмущений изменяет коэффициенты корреляционного уменьшения ДПЭО взаимодействия, рассчитанные во втором порядке, до значений 1.25, 1.36 и 1.53, соответственно. Это изменение можно рассматривать как полуэмпирический параметр.

Влияние различных многоэлектронных эффектов на рассчитанные энергии уровней иона КгИ в области субвалентной вакансии продемонстрированы на рисунке 1. Расчет выполнен в нескольких приближениях. Одноконфигурацион-ное приближение: (1)-положение центров тяжести конфигураций 4р4п1; (2)-положение центров тяжестей конфигураций 4р4(1'5")л/; (З)-мультиплеты 4. Многоконфигурационное приближение: (4)-учет ДПЭО; (5)-дополнительный учет корреляционного уменьшения кулоновского

36 35 34 33

I 32 о:

31 30 29 28 27 26

4р'5<Ш Ш1П111 оно JiV i 1 ш

4p46s\ Чг-'S = гр = r~Zp г i i В -

- rs = - - "

/ I—1D ~ — = -

4p*4dУ - — - -

4s,4p' J \_3p A / 1D =l = 5

- 4p45s\ m I 5

\-3P = \ — — Z. '

— -

- (1) (2) (3) Теория Г/ /(5) (6) . Эксп. [5]

Рисунок 1. Схема энергетических положений уровней иона КгП, рассчитанных в различных приближениях, и их сравнение с экспериментальными энергиями уровней.

взаимодействия конфигураций. Эксперимент: (б)-данные из работы [5]. Как видно из рисунка 1, только одновременный учет ДПЭО и корреляционного уменьшения кулоновского взаимодействия конфигураций позволяет добиться хорошего согласия между рассчитанными и измеренными энергиями уровней иона KrII. В разделе 2.4 проведен детальный анализ рассчитанных энергий для 74, 74 и 80 уровней ионов Aril, КгП и ХеП. На основе сопоставления полученных данных с экспериментальными сделан вывод о точности расчета энергий, которая в настоящей работе для атомов Аг, Кг и Хе составила 60, 50 и 90 мэВ, соответст-

венно. Таким образом, использование небольшого числа расчетных параметров позволило получить энергию для несравнимо большого числа уровней с высокой точностью.

В области порога субвалентной оболочки важную роль играет канал фотоионизации с возбуждением и последующим автоионизационным распадом состояний двойного возбуждения. Раздел 2.5 посвящен описанию расчета волновых функций и энергий состояний двойного возбуждения. Базисные волновые функции этих состояний получены на основе волновых функций иона добавлением к ним волновой функции внешнего «р-электрона: \EJnpjJ >. Волновые функции состояний двойного возбуждения , К/) определены в многоконфигурационном приближении:

! £/ > = < Шпрр \Е/>\Шпрр> (6)

Ып)

где энергии состояний двойного возбуждения Е и числовые коэффициенты < EJnpjJ | EJ > в разложении (6) определены при решении уравнения:

J^<E'J'n'pfJ | EJ >[< E'J'n'pj'J | Й | EJnpjJ > -ЕЗе.л Sy-j ¿V,„ 5у J = 0 (7) E'J'n'j'

В выражениях (6,7) ./-полный угловой момент состояния двойного возбуждения, который равен единице вследствие правил отбора для дипольного перехода, ау-полный угловой момент лр-электрона. При численном расчете диагональных и недиагональных матричных элементов (7) учтено влияние набора высоковозбужденных конфигураций К" аналогично тому, как это сделано при решении уравнения (3).

Таким образом, в главе 2 описан использованный в работе метод расчета волновых функций и энергий начального и конечного состояний процессов с участием электронов субвалентной оболочки.

В ТРЕТЬЕЙ главе систематически исследовано влияние релятивистских и многоэлекгронных эффектов на сечение фотоионизации, о(са), и параметр углового распределения, Дсо), фотоэлектронов субвалентных оболочек атомов Хе и Кг. При расчете в работе учтены многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса в соответствие со следующей схемой:

Начальное состояние Конечное состояние

прямой канал

5s2 5р?------------[5s15р6 5s2 5р4(«/г)(5/с/)]г-р

5515р5(ж/ж1)(ггр) ^ ^ ---------^ \ 5р5{!5/(1}

4^5з'{р/фр) -'"корреляционные каналы Ь^О (8)

5б2 5р4 (из/л(1){з/с1}

Здесь [5Э15р6 <-»5525р4(л/£)(.у/</)] обозначает состояния |EJ) иона Хе11, определенные по (3), {£} означает набор дискретных состояний п1 и состояний непрерывного спектра е1 одноэлекгронных АО, по которым проводится суммирование. Штриховая линия означает электрическое дипольное взаимодействие, а сплошная - кулоновское взаимодействие. При описании начального и

конечного состояний остова использованы замороженные АО электронов, полученные для основного состояния атома. Амплитуды корреляционных переходов в схеме (8) рассчитаны с использованием диаграммной техники теории возмущений многих тел и приближения случайных фаз с обменом [6]. При численном расчете (8) учтено корреляционное уменьшение матричных элементов кулонов-ского взаимодействия конфигураций. Рассчитанное по (5) для атомов Кг и Хе оно составило 1.27 и 1.30, соответственно.

На рисунках 2 и 3 теоретические значения сечения фотопоглощения с(а>) и параметра углового распределения Д<о), рассчитанные в различных приближениях для атомов Хе и Кг, сопоставлены с результатами измерений. В ОХФ приближении волновые функции рассчитаны в одноконфигурационном нерелятивистском приближении ХФ без учета спин-орбитального взаимодействия гр-электронов. В этом приближении также не учтена ДПЭО, т.е. в сумме (2) взято только одно, «чистое» 5s"1 состояние. Как видно из рис. 2, сечение фотоионизации 5б-о6олочки атома Хе, рассчитанное в приближении ОХФ по схеме (8), имеет два минимума в областях 35 и 145 эВ и максимум в области 95 эВ, возникающие вследствие учета вкладов корреляционных амплитуд. В отсутствии спин-орбитального взаимодействия электронов в непрерывном спектре параметр постоянен и равен 2.

В приближении КВХФ учтена ДПЭО 5з-оболочки, т.е. конечное состояние описано суммой (2). Остов все еще оставлен нерелятивистским, однако при расчете АО щ- фотоэлектронов учтено их спин-орбитальное взаимодействие. Функции Щ получены при условии их ортогональности к 5р остовным функциям. Как видно из рис. 2, сечение фотоионизации уменьшилось на пороге и в области 95 эВ максимума, и увеличилось в области минимума при 35 эВ. Учет спин-орбитального взаимодействия ерэлектронов привел к тому, что в областях, в которых сечение фотоионизации минимально, становится заметным отличие параметра углового распределения от 2.

Спин-орбитальное расщепление остовных 5р; АО учтено в более точном КВХФ 5ру приближении. В нем при получении щ- функций наложено следующее требование ортогональности: <£р/|5р;>=0. Функции 5ру получены в приближении замороженного остова в поле 5р"' вакансии с учетом спин-орбитального

взаимодействия. Подобное требование не вызвало существенных изменений в общем ходе сечения фотоионизации. Однако минимумы в энергетической зависимости параметра стали более глубокими.

50 100 150

Энергия фотона (eV)

Рисунок 2. Сопоставление сечения фотоионизации o5s(<2>) и параметра углового распределения /%s(<w) для атома Хе, рассчитанных в различных приближениях, с экспериментальными величинами.

40 50 80

Энергия фотона (еУ)

Рисунок 3. Сопоставление сечения фотоионизации с"45(й>) и параметра углового распределения Д5(й>) для атома Кг, рассчитанных в различных приближениях, с экспериментальными величинами.

В наиболее точном из используемых приближении КВПФ атомные орби-тали остова и непрерывного спектра получены в релятивистском ПФ гамильтониане (1). Учет релятивистского сжатия остовных АО привел к изменению потенциала, в котором движется фотоэлектрон, и, как следствие, образованию более глубоких минимумов в области 35 эВ и 145 эВ как в ег5¡{аз), так и в /?5¡(со). Как видно из рисунков 2 и 3, учет релятивистских эффектов при расчете АО и одновременный учет многоэлектронных эффектов при расчете амплитуд переходов приводит к значительным изменениям в о(со) и р(<о) субвалентных оболочек атомов Хе и Кг и обеспечивает количественное согласие теоретических спектров с экспериментальными, особенно в области корреляционных минимумов.

В ЧЕТВЕРТОЙ главе исследовано влияние ДПЭО на другую характеристику иона с субвалентной вакансией, возникающего в процессе фотоионизации: его время жизни. Учет ДПЭО приводит к деструктивной интерференции каналов радиационного распада, которая определяет время жизни субвалентной вакансии

I--16 2 \

атомов благородных газов. Волновые функции \EJins пр) > состояний ионов Аг II, Кг II и Хе II рассчитаны в главе 2 в многоконфигурационном приближении (2). Амплитуды £Ди51лр6)281/2) —> т2пр5 2РJ радиационного распада

состоят из двух слагаемых. Одно слагаемое связано с конфигурацией иэ'лр6 в

волновой функции £У(из1ирб)281/2) начального состояния (2), а другое - с

конфигурациями лз2лр4ти(с1/з), появившимися в (2) вследствие ДПЭО. Корреляционные амплитуды радиационного распада рассчитаны с учетом многоэлектронных корреляций в начальном и конечном состояниях процесса во втором

порядке теории возмущений. На примере конфигураций 4з24р44(1 и, 4з14р6 входящих в £7(лз1лр6)281д) атома Кг, ниже представлена использованная в

работе схема расчета амплитуд радиационного распада:

Начальное состояние

4з'4р6

Конечное состояние

прямой канал

4в24р5

3<1 4Б24р5{р/Т} {-1.9 Зс194з14рб{р/Г}

4з14р5{р}

-0.1

[-20.1 4з14р5{з/<1}

(9)

4з24р44с1

прямой канал

_4з24р5

корреляционные

Зё94з24р5{р/Г} -0.б\" 4з14р5{р} -0.1

каналы

-0.9 Зё94Б24р44с1{р/Г}

-17.2 4з24р34с1{з/(1}

+ 4.0 4з24р4{р,Т}

-7.6 4з14р54<1

+ 0.1 4з14р44<1{р}

1"ол Зс194з24р54ё

(10)

Обозначения на схемах (9-10) аналогичны обозначениям (8). Числовые значения на схеме представляют собой поправки в процентах, вносимые соответствующими конфигурациями в амплитуду прямого перехода. При численном расчете (9-10) матричные элементы кулоновского взаимодействия конфигураций корреляционно уменьшены в 1.23, 1.27 и 1.30 раз для атомов Аг, Кг и Хе, соответственно.

Времена жизни, для атомов Аг, Кг и Хе, рассчитанные в различных приближениях, приведены в таблице 2, где они сравнены с экспериментальными значениями [14]. Каждая первая строка для атомов Аг, Кг и Хе в таблице 2 представляет результаты расчета в одноконфигурационном приближении ПФ. Это

означает, что в разложении (2) оставлено только слагаемое 4Б14рб, и амплитуда радиационного распада рассчитана по (9) с учетом только прямого перехода. В этом приближении для атома Кг амплитуда радиационного распада в 4э 4р Р3/2 состояние равна:

{4р52Рз/2№7(пз,прб)281/2} = 1-(4р52Рз/2|^4з14Р6 = 0-9853 а.е. (11)

На следующем шаге расчета учтена ДПЭО. В этом приближении волновая функция иона |£У(яз1«рб)28|/2|) взята в многоконфигурационном виде (2), но амплитуды распада рассчитаны с учетом только прямых амплитуд в (9-10):

(4р52Рз/2|^£7(я51«р6)281/2) = 0.8017-(4р52Рз/2|^4514р6 281/2)+

¿5,7=1/2 пЫпИь

= 0.7899-0.7028 = 0.0871 а.е.

Как видно из сравнения результатов (11) и (12), деструктивная интерференция прямых амплитуд переходов (9) и (10) приводит к уменьшению полной амплитуды на порядок и, как следствие, вероятности радиационного распада на два порядка. Результаты расчетов гт в ДПЭО приближении приведены в таблице 2 во второй строке для каждого атома. Сравнивая результаты расчета в этих двух приближениях, можно увидеть, что деструктивная интерференция амплитуд прямого перехода увеличивает значения тт в ДПЭО приближении примерно на два порядка для всех атомов.

Таблица 2 Времена жизни, рассчитанные для атомов Аг, Кг и Хе в различных приближениях, с использованием оператора дипольного перехода в формах длины и скорости.

Если в схемах (9-10) помимо прямых учтены корреляционные амплитуды перехода, то соответствующее приближение расчета названо КВПФ, а результаты расчета в этом приближении приведены в таблице 2 в третьей строке для каждого атома. Как видно из сравнения . ДПЭО и КВПФ результатов, учет корреляционных амплитуд приводит к существенному улучшению согласия между значениями времен жизни, рассчитанных в форме длины и скорости оператора электрического дипольного перехода.

Как видно из таблицы 2, теоретические значения тт, рассчитанные в КВПФ приближении, находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными. Имеющиеся расхождения для атомов Кг и Хе, могут быть связаны с тем фактом, что деструктивная интерференция амплитуд переходов (9) и (10) в случае атомов Кг и Хе намного сильнее, чем в случае атома Аг. Поэтому расчет КВПФ с использованием второго порядка теории возмущений не позволяет достичь необходимой точности в вычислениях этих амплитуд. Так, исследования показали, что увеличение амплитуды (10) всего лишь на 8% приводит к тому, что для атома Кг значение времени жизни становится равным 30.5 не, что приближает его к экспериментальному значению 30.78 не.

Экспериментальные исследования последних лет [15,16], выполненные с высоким разрешением, достигающим 3-4 мэВ, показали, что в области порога ионизации субвалентных /ю-оболочек атомов благородных газов парциальные сечения фотоионизации основного и сателлитных уровней имеют ярко выраженную резонансную структуру. Предположено, что она связана с дополнительным к (8) каналом фотоионизации: переходом атома в состояние двойного возбуждения с его последующим автоионизационным или Оже распадом. Цель ПЯТОЙ главы состояла в количественном теоретическом подтверждении этого

Атом Приближения Длина Скорость

Аг ПФ 0.18 0.16

ДПЭО 2.54 10.35

КВПФ 3.08 3.79

Эксп. [14] 4.684±0.019

Кг ПФ 0.15 0.13

ДПЭО 3.01 12.36

КВПФ 5.30 7.64

Экса [14] 30.78±0.17

Хе ПФ 0.19 0.17

ДПЭО 10.77 31.97

КВПФ 36.89 39.62

Эксп. [14] 35.93±0.20

предположения и определении взаимного влияния нерезонансного и резонансного каналов фотоионизации. Расчет амплитуд для резонансного (переход через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения) и нерезонансного каналов выполнен для Аг в соответствии со следующей схемой:

Начальное состояние Конечное состояние

Обозначения в (13) аналогичны использованным в (8). Расчет амгоппуд диполь-ного перехода резонансного и нерезонансного каналов проведен с учетом многоэлектронных корреляций, перечисленных в (8). Амплитуды распада состояний двойного возбуждения рассчитана с учетом корреляционного уменьшения куло-новского взаимодействия, как это описано ранее.

Нерезонансный и резонансный каналы фотоионизации физически не различимы и, следовательно, интерферируют друг с другом. В спектрах это проявляется в виде различной формы резонансных профилей Фано, структурирующих гладкую кривую нерезонансного сечения. При описании фотоионизации через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения в работе сделано предположение, что резонансы находятся достаточно далеко друг от друга, и поэтому взаимодействием между ними через каналы автоионизационного распада можно пренебречь. При расчете сечений фотоионизации использованы энергии и волновые функции уровней иона и состояний двойного возбуждения, полученные решением уравнений (3) и (7).

Резонансная структура парциальных сечений фотоионизации атомов Аг и Кг изучена в двух областях энергии возбуждающего излучения: между порогами валентной и субвалентной оболочки, а также за порогом субвалентной оболочки. В первом случае исследовано парциальное сечение Зр-оболочки изоэлектрон-

ной последовательности Аг-К^-Са4^. Основная резонансная структура в сечении определяется влиянием Зз'ир автоионизационных состояний однократного возбуждения. Эксперименты [17] показали, что для разных элементов последовательности резонансы имеют различную форму: асимметричный профиль, окно и пик, соответственно. Кроме того, в случае иона Са** резонанс Зэ—Ир имеет аномально слабый профиль по сравнению с последующими Зз->5р, Зв-^бр резо-нансами серии.

2.5

0.0 0.2 0.4 0.6 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 Энергия фотоэлектрона, а.е Рисунок 4. Сечения и амплитуды перехода Зв-фотоионизации для Аг, К* и Са**, рассчитанные без учета и с учетом многоэлектронных корреляций. Резонансные состояния двойного возбуждения не включены в расчет.

Для объяснения указанных особенностей проанализированы соотношения между прямой и корреляционной амплитудами (8) дипольного перехода в резонансные состояния \Ы) в (13). Анализ проведен для резонансных состояний Зэ'лр и расширен в область последующего возбуждения в состояния непрерывного спеюра Зв'гр. Результаты расчета прямой амплитуды, реальной и мнимой частей корреляционной амплитуды, а также реальной части полной амплитуды приведены на нижней панели рисунка 4. Сечения фотовозбуждения/ионизации, соответствующие только прямой, а также результирующей амплитудам, приведены на верхней панели рисунка 4. Сила осциллятора каждого перехода в состояние дискретного спектра Зэ'лр представлена на рисунке 4 как площадь пря-

моугольника с основанием, равным разности £(л+1)р -е„р.

Подставляя амплитуды Зз-»лр переходов в схему (13), выполнен расчет сечений Зр-фотоионизации Аг-К+-Са++. Получена резонансная структура сечений фотоионизации, которая представлена на рисунке 5 вместе с экспериментальными сечениями [17]. Форма резонансных профилей определяется отношением между реальной и мнимой

частями амплитуд /з^'ир 'р|Л|о\

перехода в резонансы, известным как ^-параметр [Фано, 18]. Из рисунка 4 видно, что прямая амплитуда изменяется слабо от Аг к Са^, тогда как Яе и 1т части корреляционной амплитуды меняются достаточно сильно. Это приводит к значительным изменениям соотношения между реальной и мнимой частями результирующей амплитуды для Зб'лр резонансов при переходе Ат-К^Са"14". Изменения происходят таким образом, что абсолютное значение ^-параметра Рисунок 5. Сопоставление рассчитанных и имеет промежуточное значение

I «1) для атома Аг, маленькое

54 56 58 60 62 84 6в 68 70

Энергия Фотона, эВ

измеренных [17] сечений Зр-фотоионизации изоэлектронной последовательности Аг-К*-Са" в области между Зэ->4р переходом и Зб- значение (]9| «1) для К+ и боль-

П°Р°Г0М- шое значение (|?|»1) для Са^.

Эти значения ^-параметра соответствуют следующим формам резонансов: асимметричный профиль, окно и пик, соответственно, что наблюдается в эксперименте [17].

Объяснение подавления Зб—>4р резонанса в Са** следует из рисунка 4. Видно, что для атома Аг корреляционный минимум в сечении Зэ-оболочки лежит в области непрерывного спектра. При переходе к иону К+, корреляционный минимум сме-

щается в область малых энергий непрерывного спектра. Наконец, для Са** корреляционный минимум в сечении Зв-оболочки смещается в область состояния Зб'4р дискретного спектра. Это и объясняет малость силы осциллятора ЗБ->4р перехода по сравнению с Зэ—>5р и Зб—>бр переходами в Са**.

При неизменной методике расчета исследована резонансная структура в сечении 3 б - фотоионизации и полном сечении поглощения атома Аг. Результаты расчета приведены на рисунке 6 и сравнены с результатами измерений [15]. На верхней части рисунка б отмечены энергии рассчитанных нами резонансов и

экспериментальные энергии из работы [19]. Видно, что как в теоретических, так и в экспериментальных спектрах одни и те же резонансы могут иметь различную форму в разных каналах распада. Совместный анализ рассчитанных и измеренных Зв- и полного сечений фотоионизации позволяет идентифицировать основные резонансы, характеристики которых приведены в таблице 3. В некоторых случаях наша идентификация резонансов совпадает с зо.б зо.8 31.0 31.2 31.4 31.6 зге работой [19], а в некоторых нет.

Энергия фотона, эВ Однако, в большинстве случаев

Рисунок 6. Сопоставление рассчитанных (—) и совпали измеряемые полные мо-

измеренных [15] ЗБ-сечения фотоионизации ,,„,„.. ____„„.„„.„ —, ,„„

г * менты ионных остатков ./, что

атома Аг и полного сечения поглощения.

свидетельствует об адекватности приближения расчета [Ион]пр. Следует помнить, что любая идентификация резонансов является достаточно условной, поскольку волновые функции \К1) состояний двойного возбуждения имеют существенно многоконфигурационный характер. Для того, чтобы повысить надежность идентификации необходимо увеличить точность расчета характеристик резонансов и их энергетических по-

«Е • ^ ' 1 ' Г

' 12 34 5 6 7 8 9 10 4 12 ММ 15!» )7

\\/ I . „ V/

[19] Л || | 1Л ||

ииГЛиШ'

зиций, которая для атома Аг в данной работе составляет 60 мэВ.

Таблица 3 Характеристики резонансов Аг, лежащих в области энергий 30.65-31.75 эВ.

Эксперимент [19]__Данная работа

Е, эВ Идентификация Е,эВ %," Идентификация /(хЮ-3)" ГЧмэВ)"'

1 30.697 (3Р)3<Ц2Р,д)4р 30.71 34 (3Р)Зс1(2Р 1/2)4 р3/2 - 0.08 3.5

2 30.713 (3р)за(2р|Л)4р 30.72 53 (3Р)Зд(!Р1ч)4р,л, = 0.12 6.5

3 30.848 (3Р)Зс1(2Рзд)4р 30.84 16 (3Р)3<1С2Р„)4р,д = 1.91 13.4

4 30.874 (3Р)За(4Р,я)4р

5 30.884 (3Р)3<1(4Рзя)4р 30.89 41 (3РЖ*Рм)5рю 2.5 0.22 9.9

6 30.937 (Зр)за(2рзл)4р 30.95 23 (3Р)3<1(2Рзл)4рза = 0.03 5.0

7 31.231 ('Э)45(203а)4р 31.17 22 (3Р)3<1(20зл)4рзп 0.7 0.11 8.3

31.249 С'ОЖЪИМР 31.23 27 ('Рт!От>4рш 0.6 0.40 2.9

9 31.440 (5РЖ2Р3/2)5р 31.42 41 (3р)за(4о3/3)бр„ 10 0.02 0.5

10 31.456 (3Р)45(2Р3д)5р 31.43 22 (3Р)за(4о,л)бр,я 13 0.04 1.8

11 31.508 (3РЖ4Р3/2Ж

12 31.570 (Зр)за(2р3/2)4р

13 31.602 ('РМ^Р^Р 31.49 15 ('ОМ^ОмМрю 14 0.07 7.9

14 31.615 (3Р)45(2Рщ)5р 31.58 52 = 0.21 1.7

15 31.624 31.56 21 (3Р)45(2Ри)5ри 5.6 1.26 10.8

16 31.668 (3р)за(2о3/2)4р 31.63 55 ('РМ^зл^ри 0.2 0.10 1.3

17 31.696 (5Р)3<1(205П)4Р

а|Доля в процентах в собственном векторе резонанса базисного состояния, соответствующего идентификации данной работы. Ь)Доля в процентах в собственном векторе резонанса базисного состояния, соответствующего идентификации [19]. с,Силы осцилляторов переходов в состояния двойного возбуждения. '''Рассчитанные ширины резонансов.

В разделе 5.3 проведены исследования резонансной структуры сечений фотоионизации атома Кг. Рассчитаны парциальные сечения фотоионизации 4р-оболочки, а также 4з-основного и 4р4(3Р)5з 4Р1Д сателлитного уровней. Результаты расчета 4р-фотоионизации атома Кг в области энергий возбуждающих фотонов 24.5-25.5 эВ приведены на рисунке 7 и в таблице 4. На верхней панели нанесены теоретические парциальные (4р3/2 и 4р]д) и полное сечения, а также теоретические энергии резонансов. На нижней панели рисунка 7 собраны экспериментальные сечения из работ [20,21].

Полная идентификация сложной резонансной структуры в сечении 4р-фотоионизации Кг отсутствовала до сих пор. В отличие от Аг, где наблюдается серия обособленных Зэ'лр резонансов, в Кг существенное влияние на парциальные сечения фотоионизации оказывают и состояния двойного возбуждения. В данной работе на основе расчета парциальных сечений 4р-фотоионизации атома

Таблица 4 Характеристики первых резонансов в сечении 4р-фотоионизации атома Кг.

Энергия, эВ Г.мэВ

No" %ь> Идентификация Теория Эксп. [20] Теория Эксп. [20]

0 48 (3P)5s СРШ) 5рт 24.460 - 0.53 -

1 60 (3P)5s(4P„)5p„ 24.748 24.731 2.75 3.4

2 77 4s (2S,rt) 5pi/j 24.869 24.853 29.59 11.6

3 37 4s (JSW) 5plr2 24.911 24.923 20.55 22.1

4 23 (5P)5s(2Pw)5Pl/J 24.951 24.952 17.46 19.5

5 42 (3P)5s ('Рщ) 5pi/2 24.977 24.992 2.83 25.8

6 28 (5P)Ss (4Рщ) 25.162 25.177 0.92 5.9

7 14 (3P)5s (4РИ) 5p,a 25295 - 6.03 -

8 24 (3P)5s (2Pw) 5pi/2 25379 - 5.11 -

"'Нумерация резонансов соответствует работе [20]. ь)Доля в процентах в собственном векторе резонанса базисного состояния, соответствующего идентификации данной работы.

Кг дана идентификация первых восьми резонансов, которая приведена в таблице 4. Так же в таблице приведена доля в процентах в собственном векторе резонанса базисного состояний двойного возбуждения, использованного для идентификации резонанса. Для некоторых резонансов (№ 4, 6-8) эти коэффициенты достаточно маленькие, что свидетельствует об условном характере данной идентификации. Кроме этого в таблице 4 приведены теоретические и экспериментальные [20] энергетические позиции и естественные ширины резонансов. Как видно из рисунка 7 и таблицы 4, расчет воспроизводит основные особенности экспериментальных спектров. В частности, резонанс №2 проявляется в 4р1/2-спектре как резонанс типа пик, в 4рзд-спеетре как резонанс типа окно, а в полном 4р-спектре эти особенности взаимно компенсируются. Это свидетельствует о важности исследования парциальных сечений фотоионизации.

24.6

24.8 25.0 25.2 Энергия фотона, эВ

Рисунок 7. Сопоставление полного и парциальных сечений фотоионизации 4р- оболочки атома Кг.

В отличие от Аг для атома Кг рассчитано парциальное сечение не только для 4з-основного уровня, но и для 4р4(3Р)5э 4Р|а сателлитного уровня. Расчет выполнен в двух приближениях: без учета и с учетом интерференции нерезонансного и резонансного каналов фотоионизации (13). Результаты расчета приведены на рисунке 8, где они сравнены с результатами измерений [16]. На верхней части рисунка 8 отмечены рассчитанные энергии резонансов. Как видно из

рисунка 8, интерференция нерезонансного и резонансного каналов определяет тонкую структуру парциального сечения фотоионизации 4б- основного уровня. В противоположность этому в случае 4р4(3Р)5з 4Р1/2 сателлитного уровня, канал фотоионизации через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения является доминирующим и определяет величину парциального сечения фотоионизации сателлита.

В тех случаях, где резонан-сы изолированы друг от друга, теоретические и экспериментальные спектры согласуются хорошо. Например, расчет воспроизводит изолированный резонанс при энер-

I 0.5

а у

<и

О 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0

4р4(3Р)5$4Р1а сателлитный уровень

----без учета резонансов

-с учетом резонансов

-=— Эксп. [16]

28.0

-Г

28.5 29.0 29.5

Энергия фотона, эВ

Рисунок 8. Сопоставление рассчитанных и измеренных [16] сечений фотоионизации 4з-основного и 4р4(3Р)5з4Р|/2-сателлитного уровней атома Кг.

гии £и=28.550эВ, идентифицированный нами как 4р4('0)55(2В5д)6рз/2. В области энергий возбуждающего фотона са=29.2+29.7 эВ резонансы перекрываются значительным образом, что видно из их энергетических положений, отмеченных на рисунке 8. По-видимому, отличия между теоретическими и экспериментальными спектрами в этой области энергий возбуждающих фотонов связаны с тем, что при расчетах не учтено взаимодействие между близколежащими резонансами через состояния непрерывного спектра.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

Исследования, проведенные в настоящей работе, позволяют сформулировать следующие выводы:

1. Фотоионизация субвалентных оболочек атомов благородных газов является сложным многоэлектронным процессом, теоретическое описание которого требует одновременного учета следующих корреляционных и релятивистских эффектов:

- дипольная поляризация электронов валентной оболочки полем субвалентной вакансии определяет энергетическую структуру уровней иона;

- многоэлекгронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса фотоионизации определяют величину взаимодействия атома с электромагнитным полем;

- корреляционное уменьшение кулоновского взаимодействия определяет эффективную величину конфигурационного взаимодействия;

- спин-орбитальное расщепление каналов сплошного спектра определяет угловое распределение фотоэлектронов в области корреляционного минимума;

- релятивистское сжатие АО остова определяет величину сечения фотоионизации субвалентных оболочек и параметра углового распределения фотоэлектронов в области корреляционного минимума;

- фотоионизация через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения определяет околопороговую резонансную тонкую структуру спектров фотоионизации.

2. Расчет вероятностей радиационного распада состояний ионов с субвалентной вакансией показал, что:

- деструктивная интерференция каналов лр-»лз и тй->пр радиационного распада определяет величины времен жизни ионов с субвалентной вакансией, увеличивая гщ, рассчитанные в одноэлектронном приближении, примерно на два порядка;

- на фоне деструктивной интерференции становиться важным учет межоболо-чечных корреляций в начальном и конечном состояниях процесса радиационного распада;

3. Увеличение заряда ядра в изоэлекгронной последовательности Аг-К+-Са++ приводит к изменению соотношения между прямой и корреляционной частями амплитуд Зб->«р перехода и, как следствие, смещению корреляционного минимума в сечении Зв-фотоионизации из области непрерывного спектра в область состояний дискретного спектра. Это объясняет следующие наблюдаемые экспериментально особенности:

- Зэ—>яр резонансы проявляются в Зр-спектрах поглощения атома Аг как асимметричные профили, иона К* - как оконные резонансы и иона С а.** - как резонансы обычные пики;

- подавление Зб—>4р резонанса в Зр-спекгре поглощения иона Са^.

4. Совместный анализ положения и формы резонансов в рассчитанных и измеренных спектрах фотоионизации внешних оболочек атомов Аг и Кг позволил провести идентификацию многих элементов резонансной тонкой структуры и показал, что:

- одни и те же резонансы могут проявляться в одних парциальных каналах фотоионизации как резонансы типа пик, а в других каналах как резонансы типа окно.

- фотоионизация субвалентных оболочек через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения определяет резонансную структуру на фоне гладкой кривой нерезонансного сечения фотоионизации основного уровня, тогда как в случае сателлитного уровня, резонансный канал является доминирующим и определяет не только резонансную структуру сечения фотоионизации, но и его абсолютную.

- использованные в расчете приближения позволяют получить согласие теоретических и экспериментальных спектров в том случае, когда резонансы, соответствующие состояниям двойного возбуждения, изолированы друг от друга.

- в случае сильно перекрывающихся резонансов неучет их взаимодействия через каналы непрерывного спектра дает завышенные значения рассчитанных сечений фотоионизации сателлитных уровней.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Лагутин Б.М., Демехин Ф.В., Петров И.Д., Сухорукое В.Л., Эресман А., Фольвайлер Ф„ Шморанцер X. и Шартнер К.-Х. // ЖСХ.-1998.-39,б.-с.992-1000.

2. Desclaux J.P. // At. DataNuc. Tabl.-1973.-12.-p.311-406.

3. Каразия P.И. Введение в теорию рентгеновских и электронных спектров свободных атомов. 1 Вильнюс: Мокслас-1987.-27бс.

4. Lagutin В.М., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Whitfield S.B., Langer В., Viefhaus J., Wehlitz R., Berrah N.. Mahler W. and Becker U. II J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1996.-29.-p.937-976.

5. Sugar J. and Musgrove A. // J. Phys. Chem. Ref. Data-1991 .-20,5.-p.859-916.

6. Amusia M. Ya. and Cherepkov N. A. // Case Stud. At. Phys.-1975.-5.-p.47-121.

7. Fahiman A., Krause M.O., Carlson T.A. and Svensson A. // Phys. Rev. A.-1984.-30.-P.812-819.

8. Becker U., Szostak D„ Kerkhoff H. G., Kupch M., Langer В., Wehlitz R. Yagishita A. and Hayaishi T. // Phys. Rev. A.-1989.-39.-p.3902-3911.

9. Derenbach H. and Schmidt V. // J. Phys B: At. Mol. Phys.-1983.-16.-L337-L342.

10. Samson J.A.R. and Gardner J.L. // Phys. Rev. Lett.-1974.-33.-p.671-673.

11. Ehresmann A., Vollweiler F., Schmoranzer H., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Mentzel G. and Schartner K.-H. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1994.-27.-p.1489-1496.

12. Berrah N.. Farhat A., Langer В., Lagutin B.M., Demekhin Ph.V., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Wehlitz R., Whitfield S.B., Viefhaus J. and Becker U. II Phys. Rev. A-l 997.-56,5.-p.4545-4553.

13. Derenbach H. and Schmidt V. // J.Phys.B.-1984.-17.-p.83-93.

14. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Lagutin В. M., Demekhin Ph.V., Petrov I. D. and Sukhorukov V. L. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1999.-32.-P.2015-2030.

15. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Reichardt G., Wilhelmi O., Mentzel G., Schartner K.-H., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V. //Phys. Lett. A-1998.-247,7-2.-p.l67-170.

16. Schmoranzer H., Lauer S., Vollweiler F., Ehresmann A., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Schartner K.-H., Magei В., and Mentzel G. //J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1997.-30.-p.4463-4480.

17. van Kampen P., O'Sullivan G.O., Ivanov V.K., Ipatov A.N., Costello J.T., Kennedy E.T. // Phys. Rev. Lett.-1997.-78,76.-p.3082-3085.

18. Fano U.// Phys. Rev.-1961 .-124, <5.-p. 1866-1878.

19. Madden R.P., Ederer D.L., Codling К. II Phys. Rev.-1969.-177,A-p. 136-151.

20. Flemming M.G., Wu J.-Z., Caldwell C.D. and Krause M.O. // Phys. Rev. A-1991.-44,55 .-p. 1733-1740.

21. Codling K. and Madden R.P. // J. Res. NBS-1972.-76A.-p.l-12.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В реферируемых зарубежных и отечественных изданиях опубликовано 7

статей общим объемом 6 печатных листов.

1. Sukhorukov V.L., Lagutin В.М., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Schmoranzer H., Ehresmann A., Vollweiler F. and Schartner K.-H. Resonance photoabsorption of atoms through the autoionization decay of the doubly-excited states. // Proceedings of 5-th Intern. Workshop Autoionization Phenomena in Atoms, 1995, 12-14 December, Dubna, Russia.-Moscow Uni. Press.-1996.-p.25-29.

2. Schmoranzer H., Lauer S., Vollweiler F., Ehresmann A., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Schartner K.-H., Magel В., and Mentzel G. Angular distribution of the fluorescence radiation of KrII satellite states. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1997.-30.-p.4463-4480.

3. Berrah N., Farhat A., Langer В., Lagutin B.M., Demekhin Ph.V., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Wehlitz R., Whitfield S.B., Viefhaus J. and Becker U. Angle-resolved energy dependence of the 4p4nd(2Sw) («=4-7) correlation satellites in Kr from 38.5 eV to 250 eV: Experiment and theory. // Phys. Rev. А-1997.-56Д-p.4545-4553.

4. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Reichardt G., Wilhelmi O., Mentzel G., Schartner K.-H., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V. High-resolution study of the prominent near-threshold resonances in the Ar 3s-electron photoionization. // Phys. Lett. A.-1998.-247,/-2.-p. 167-170.

5. Лагутин Б.М., Демехин Ф.В., Петров И.Д., Сухоруков В.Л., Эресман А., Фольвайлер Ф., Шморанцер X. и Шартнер К.-Х. Релятивистские эффекты в фотопоглощении внешних атомных оболочек. // ЖСХ.-1998.-39,б.-с.992-1000.

6. Lagutin В.М., Demekhin Ph.V., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Wilhelmi O., Mentzel G. and Schartner K.-H. Photoionization of Ar and Ar-like ions near the 3s-threshold. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1999.-32.-p. 1795-1807.

7. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Lagutin B.M., Demekhin Ph.V., Petrov I.D. and Sukhorukov V.L. Lifetimes of the ns'«p6 2S]/2 states of singly ionized argon, krypton and xenon. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1999.-32.-p.2015-2030.

и 9 тезисов на 6 международных конференциях:

1. Volweiler F., Lauer S., Schäffer H., Schmoranzer H., Sukhorukov V.L., Laguitin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Magel В., Mentzel G., Schartner K.-H. Study of the angular distribution of the fluorescence radiation of Кг II satellite states. //

28th European Group for Atomic Spectroscopy (EGAS) Conference. Abstracts A4-74,16-19 July - Graz, Austria, 1996.

2. Lagutin B.M., Demekhin Ph.V., Sukhorukov V.L., Petrov I.D. Anomalous behavior of the 3s-np lineshapes in the photoabsoiption of isoelectronic Ar, K+ and Ca**. II 17th International Conference on X-ray and Inner-Shell Processes (X-96). Abstracts p.-126, 9-13 Sept.- Hamburg, Germany, 1996.

3. Lauer S., Schmoranzer H., Vollweiler F., Mentzel G., Schartner K.-H., Wilhelmi O., Lagutin B.M., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Demekhin Ph.V. Photoionization of Kr and Xe atoms in the vicinity of the subvalence ns-threshold. // 17th International Conference on X-ray and Inner-Shell Processes (X-96). Abstracts p.-137,9-13 Sept.- Hamburg, Germany, 1996.

4. Lagutin B.M., Demekhin Ph.V., Petrov I.D.and Sukhorukov V.L. Relativistic effects in the subvalence shell photoabsorption of rare gases. // Twentieth International Conference on The Physics of Electronic and Atomic Collisions (XX. ICPEAC). Abstracts Vol. II, MO-064,23-29 July - Vienna, Austria, 1997.

5. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Müller-Albrecht R., Steffes H., Schmoranzer H., Reichardt G., Mentzel G., Wilhelmi O., Zimmermann B., Schartner K.-H., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V. High-resolution photoionization cross sections of krypton and xenon in the vicinity of the subvalence ns-threshold. // 6th EPS Conference on Atomic and Molecular Physics (ECAMP-6). Contributed Papers, Vol. 22D, p.1-80, 14-18 July- Siena, Italy, 1998.

6. Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Sukhorukov V.L., Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H. Radiative decay of the subvalence ns-vacancy in rare gases. // 6* EPS Conference on Atomic and Molecular Physics (ECAMP-6). Contributed Papers, Vol. 22D, p. 8-20, 14-18 July- Siena, Italy, 1998.

7. Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Sukhorukov V.L. M-shell photoionization of Ar I, K II and Ca III. // 6th EPS Conference on Atomic and Molecular Physics (ECAMP-6). Contributed Papers, Vol. 22D, p. 8-5, 14-18 July- Siena, Italy, 1998.

8. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V. Radiative lifetime of the subvalence shell vacancy in singly ionized argon, krypton and xenon. // 6th International Colloquium on Atomic Spectra and Oscillator Strengths (ASOS6). Poster Papers, p-79., 9-13 Aug.- Victoria, British Columbia, Canada, 1998.

9. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Müller-Albrecht R., Steffes H., Schmoranzer H., Reichardt G., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Schartner K.-H., Mentzel G.and Wilhelmi O. High-resolution photoionization cross sections of argon and krypton in the vicinity of the subvalence ns-threshold. // Twenty first International Conference on The Physics of Electronic and Atomic Collisions (XXI. ICPEAC). Abstracts Vol.1. SA007-37., 22-27 July- Sendai, Ja-

pan, 1999.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Демехин, Филипп Владимирович

Введение

Глава 1. Современное состояние исследований фотоиониза- 11 ции субвалентных оболочек.

1.1 Источники излучения и экспериментальные методы иссле- 12 дования фотоионизации.

1.2 Основные квантово-механические соотношения теории 16 фотоионизации.

1.3 Обзор экспериментальных и теоретических исследований 20 фотоионизации субвалентных оболочек атомов благородных газов.

1.3.1 Сложная структура уровней конечного состояния ионов 20 благородных газов.

1.3.2 Сечения фотоионизации субвалентных ns-уровней amo- 28 мое благородных газов и угловое распределение фотоэлектронов.

1.3.3 Автоионизационные резонансы в области порога фото- 41 ионизации ns-уровней атомов благородных газов.

1.3.4. Сечение фотоионизации сателлитных уровней, соответ- 45 ствующих основному ns-уровню атомов благородных газов.

1.3.5. Радиационный распад и время жизни ns -субвалентных 48 вакансий атомов благородных газов.

1.4 Заключительные замечания.

Глава 2. Метод расчета энергий и волновых функций начального и конечного состояний процесса фотоионизации.

2.1 Релятивистское приближение Паули-Фока.

2.1.1 Вывод уравнений Паули-Фока.

2.1.2 Обоснование применимости метода ПФ.

2.2 Теория возмущений многих тел.

2.2.1 Возможности выхода за пределы одноэлектронного при- 62 ближения.

2.2.2 Второй порядок теории возмущений.

2.2.3 Обоснование применимости второго порядка теории 68 возмущений.

2.3 Численные расчеты корреляционных поправок к матрич- 72 ным элементам.

2.3.1 Потенциалы ионизации состояний ионов Aril, КгII и Xell.

2.3.2 Потенциалы ионизации состояний двойного возбуждения 75 атомов Arl, KrI и Xel.

2.3.3 Факторы уменьшения Слейтеровских интегралов взаимо- 78 действия атомов Аг, Кг и Хе.

2.3.4 Расчет факторов уменьшения ДПЭО взаимодействия 82 атомов Аг, Кг иХе.

2.3.5 Расчет факторов уменьшения ПСФО взаимодействия 84 атомов Аг, Кг и Хе.

2.4 Уровни ионов Aril, Kril и Xell в конечном состоянии процесса фотоионизации.

2.4.1 Энергии и волновые функции уровней иона.

2.4.2 Численный расчет состояний иона КгII.

2.4.3 Численный расчет состояний иона АгII.

2.4.4 Численный расчет состояний иона Xell

2.5 Состояния двойного возбуждения атомов Arl, Krl и Xel.

Глава 3. Релятивистские эффекты в фотопоглощении субва- 101 лентных оболочек атомов благородных газов.

3.1 Сечение фотоионизации и параметр углового распределе- 101 ния фотоэлектронов.

3.2 5s - основная линия атома Хе.

3.3 4s - основная линия и 4p4nd(2S1/2) (/?=4-7) корреляционные 110 сателлиты Кг.

3.4 Резюме.

Глава 4. Деструктивная интерференция каналов радиационно- 116 го перехода, определяющая время жизни субвалентной вакансии атомов благородных газов.

4.1 Расчет времен жизни лБ-субвалентной вакансии.

4.1.1 Основные соотношения для времен жизни.

4.1.2 Расчет амплитуд переходов.

4.1.3 Результаты расчета времен жизни и соотношений ветв- 119 ления.

4.2 Анализ полученных данных.

4.3 Резюме.

Глава 5. Фотоионизация атомов Аг и Кг в области порога пэ- 125 субвалентной оболочки через распад состояний двойного возбуждения.

5.1. Расчет фотоионизации через распад состояний двойного 125 возбуждения.

5.1.1 Интерференция каналов прямой фотоионизации и фото- 125 ионизации через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения.

5.1.2 Расчет сечения фотоионизации.

5.2. Фотоионизация атома Аг и аргоноподобной последова- 131 тельности ионов К+ и Са++ в области Зэ-порога.

5.2.1 Зр-фотоионизация последовательности Аг -1С -Са+

5.2.2 Зя-фотоионизация атома Аг.

5.3 Фотоионизация атома Кг в области 4з-порога.

5.3.1 4р-фотоионизация атома Кг.

5.3.2 4з-фотоионизация атома Кг.

5.4 Резюме.

Введение диссертация по физике, на тему "Многоэлектронные эффекты в рентгеновском фотопоглощении субвалентных оболочек"

Актуальность темы. Рентгеновское фотопоглощение является одним из основных инструментов исследования структуры вещества в физике твердого тела. Фотопоглощение свободных атомов и молекул является отдельным направлением в рентгеновской и электронной спектроскопии. Сравнение спектров свободных атомов со спектрами тех же атомов в молекулах и твердых телах позволяет выделить роль эффектов свободного атома и окружения, а изучение коллективного характера процесса фотоионизации позволяет лучше понять механизмы взаимодействия электронов в многоэлектронной системе. Одним из процессов, в которых ярко проявляется большое влияние многоэлектронных эффектов, является фотоионизация субвалентных оболочек атомов и молекул. Вследствие корреляций электронов в фотоэлектронных спектрах субвалентных оболочек присутствует интенсивная сателлитная структура, а припороговые сечения фотоионизации принципиально отличаются от рассчитанных в одноэлектронном приближении. Абсолютные величины сечений фотоионизации и параметры угловой анизотропии фотоэлектронов являются фундаментальными физическими характеристиками, которые позволяют судить о точности теоретических моделей при описании процесса фотопоглощения. Это делает выполненное в данной работе теоретическое исследование актуальным. В недавних прецизионных измерениях спектров фотоионизации в области порога ионизации субвалентных оболочек обнаружена резонансная тонкая структура, обусловленная возбуждением двух электронов в дискретный спектр с последующим распадом этого состояния. К настоящему времени существует идентификация только части присутствующих в спектрах резонансов, основанная на полуэмпирических моделях, что так же делает данное теоретическое исследование актуальным. Исследование процессов, в которых участвуют электроны субвалентных оболочек, дает возможность ответить на вопросы, связанные с точностью теоретических методов и приближений, используемых для описания многоэлектронных корреляций.

Основная научная цель работы заключается в систематическом изучении влияния многоэлектронных и релятивистских эффектов на формирование плавной и резонансной зависимостей сечений фотоионизации субвалентных оболочек многоэлектронных систем и характеристик радиационного распада субвалентной вакансии. Задачи научного исследования определены в соответствии с целью работы и заключаются в следующем:

- исследовать процессы радиационного распада субвалентной вакансии атомов Аг, Кг и Хе.

- исследовать влияние резонансного канала фотоионизации на тонкую структуру припороговых сечений ир-оболочки, а также т-основного и сателлитных уровней атомов Аг и Кг.

Объекты исследования. В качестве объектов исследования выбраны атомы благородных газов Аг, Кг и Хе. Выбор этих объектов обусловлен несколькими причинами. Во-первых, фотоионизация субвалентных оболочек атомов благородных газов явля ется процессом, в котором проявляется существенное влияние многоэлектронных эффектов. Одновременно, заполненные внешние оболочки атомов благородных газов обладают сферической симметрией, что облегчает учет влияния многоэлектронных и релятивистских эффектов на процессы фотоионизации. Во-вторых, интерпретация большинства деталей резонансной тонкой структуры в околопороговых спектрах поглощения субвалентных оболочек атомов благородных газов отсутствовала до настоящего исследования.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

2. Деструктивная интерференция каналов «р->«з и тй-^пр радиационного распада и многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса определяют величину вероятности радиационного распада ионов с субвалентной вакансией, увеличивая времена жизни, рассчитанные в одноэлектронном приближении, примерно на два порядка.

3. Увеличение заряда ядра в изоэлектронной последовательности Аг-К+-Са++ изменяет соотношение между прямой и корреляционной частями амплитуд 38-»(л/£)р перехода и, как следствие, смещает корреляционный минимум в сечении Зз-фотоионизации из области непрерывного спектра в область состояний дискретного спектра. Указанные изменения объясняют подавление Зз-»4р резонанса в Зр-спектре поглощения иона Са++ и сильное изменение формы Зз->«р резонансов в сечениях Зр-фотоионизации Аг-К+-Са++.

4. Фотоионизация через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения приводит к появлению резонансов различной формы в спектрах фотоионизации валентной оболочки, а так же «в-основного и сателлитных уровней атомов благородных газов. На основе анализа положения и формы резонансов в рассчитанных и измеренных спектрах фотоионизации атомов Аг и Кг дана идентификация основных элементов наблюдаемой резонансной тонкой структуры.

Научная новизна основных результатов и выводов исследования заключается в том, что в работе впервые:

- в рамках единого теоретического подхода с неизменной методикой учета многоэлектронных корреляций и релятивистских эффектов рассчитаны спектры фотоионизации субвалентных оболочек всех исследованных объектов и в широком диапазоне энергий возбуждающих фотонов;

- установлено, что на фоне деструктивной интерференции каналов пр-ьт и тс1—>ир радиационного распада существенное влияние на величины времен жизни субвалентной вакансии оказывают многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса;

- установлено, что изменение соотношения между прямой и корреляционной частями амплитуд Зз->/?р перехода в последовательности Аг-К+-Са++ приводит к изменению формы Зб—резонансов в Зр-спектрах поглощения этих атомов и подавлению Зэ-Ир резонанса в Зр-спектре иона Са++;

Научная и практическая ценность данного исследования состоит систематическом исследовании и анализе парциального влияния следующих многоэлектронных и релятивистских эффектов на фотоионизацию субвалентных оболочек: дипольная поляризация электронных оболочек, многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса, корреляционное уменьшение кулоновского взаимодействия конфигураций, релятивистское сжатие атомных орбиталей и фотоионизация через автоионизационный распад состояний двойного возбуждения. Результаты данного исследования углубляют понимание коллективных процессов, происходящих при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом и являются очередным шагом на пути изучения механизмов взаимодействия электронов в многоэлектронной системе. Практическая ценность диссертации, в значительной степени, определяется обобщением программы расчета радиальных частей атомных орби-талей остова и непрерывного спектра методом самосогласованного поля Хартри-Фока на релятивистский случай.

Личный вклад автора. Лично автором под руководством доц. Лагутина Б.М. выполнены все конкретные расчеты и получены основные результаты, которые легли в основу положений, выносимых на защиту. На основе имеющейся программы расчета радиальных частей атомных орбиталей остова и непрерывного спектра методом самосогласованного поля ХФ автором под руководством проф. Сухорукова В.Л. и доц. Петрова И.Д. разработана программа расчета радиальных частей атомных орбиталей остова и непрерывного спектра в релятивистском приближении. В диссертации использованы следующие программы, написанные сотрудниками кафедры физики РГУПСа: программа расчета корреляционных поправок к энергиям и матричным элементам взаимодействия конфигураций (Сухоруков В.Л.); программа расчета энергий и волновых функций уровней иона с субвалентной вакансией (Петров И.Д.); программа расчета амплитуд оже- и автоионизационного распада состояний двойного возбуждения (Сухоруков В.Л.); программа расчета энергий и волновых функций состояний двойного возбуждения (Лагутин Б.М.); программа расчета амплитуд дипольного перехода с учетом межоболочечных корреляций в начальном и конечном состояниях процесса фотоионизации (Петров И.Д. и Лагутин Б.М.); программа расчета корреляционных функций, позволяющая учитывать дипольные переходы между состояниями непрерывного спектра (Лагутин Б.М.); программа расчета характеристик фотоионизации с учетом интерференции нерезонансного и резонансного каналов (Сухоруков В.Л.). Проф. Ведринский Р.В. курировал работу автора на всех этапах исследования. Проф. Сухоруков В.Л. консультировал автора на этапах постановки задачи, получения и формулирования результатов и выводов.

Апробация работы. В реферируемых зарубежных и отечественных изданиях опубликовано 7 статей общим объемом 6 печатных листов (список приведен в конце автореферата). По результатам исследований автором сделано 9 докладов и опубликовано 9 тезисов на следующих международных конференциях, совещаниях и конгрессах:

1. 28ой Европейской группе по атомной спектроскопии (г. Грац, Австрия, 1996г.)

2. 17ой Международной конференции по рентгеновским и внутриоболочечным процессам (г. Гамбург, Германия, 1996г.)

3. 20ой Международной конференции по физике электронных и атомных столкновений (г. Вена, Австрия, 1997г.)

4. 6ой Европейской конференции по атомной и молекулярной физике (г. Сиена, Италия, 1998г.)

5. 60м Международном совещании по атомным спектрам и силам осцилляторов (г. Виктория, Канада, 1998г.)

6. 21ой Международной конференции по физике электронных и атомных столкновений (г. Сендай, Япония, 1999г.) I

Структура диссертации определена в соответствие с целью и задачами исследования и состоит из введения, 5-и глав и заключения. В первой главе дана характеристика современного состояния проблемы, степени ее разработанности и выполнен обзор литературы. Во второй главе описан метод расчета энергий и волновых функций начального и конечного состояний процесса фотоионизации с учетом релятивистских и многоэлектронных эффектов. В третьей главе проведено исследование влияния многоэлектронных и релятивистских эффектов на формирование нерезонансной зависимости сечения фотоионизации субвалентных оболочек в области корреляционного минимума. Четвертая глава посвящена исследованию процесса радиационного распада, определяющего время жизни иона с субвалентной вакансией. В пятой главе исследована припороговая резонансная зависимость сечений фотоионизации валентной оболочки, а также ^-основного и сателлитных уровней атомов Аг и Кг. Основные результаты и выводы работы сформулированы в заключении.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Заключение

В настоящей работе исследована роль одно- и многоэлектронных эффектов в рентгеновском поглощении внешних оболочек атомов благородных газов. Исследования, проведенные в настоящей работе, позволяют сформулировать следующие выводы:

- многоэлектронные корреляции в начальном и конечном состояниях процесса фотоионизации определяют величину взаимодействия атома с электромагнитным полем;

2. Расчет вероятностей радиационного распада состояний ионов с субвалентной вакансией показал, что:

- деструктивная интерференция каналов пр->т и тй->пр радиационного распада определяет величины времен жизни ионов с субвалентной вакансией, увеличивая тт, рассчитанные в одноэлектронном приближении, примерно на два порядка;

- на фоне деструктивной интерференции становиться важным учет межоболочечных корреляций в начальном и конечном состояниях процесса радиационного распада;

3. Увеличение заряда ядра в изоэлектронной последовательности Аг-К+-Са++ приводит к изменению соотношения между прямой и корреляционной частями амплитуд Зз-»яр перехода и, как следствие, смещению корреляционного минимума в сечении ЗБ-фотоионизации из области непрерывного спектра в область состояний дискретного спектра. Это объясняет следующие наблюдаемые экспериментально особенности:

- Зв->«р резонансы проявляются в Зр-спектрах поглощения атома Аг как асимметричные профили, иона К+ - как оконные резонансы и иона Са++ - как резонансы обычные пики;

- подавление ЗБ->4р резонанса в Зр-спектре поглощения иона Са**.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Демехин, Филипп Владимирович, Ростов-на-Дону

1. Ландау J1..Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика т. 3. / М.: Физматгиз-1963.-704с.

2. Starace A. Theory of atomic photoionization. Encyclopedia of Physics ed. Mehlhorn W. / Berlin: Springer-1982.-31.-p.l-122.

3. Мотт H. И Месси Г, Теория атомных столкновений. / М.: Мир-1969.-756с.

4. Cooper J., Zare R.N. Lectures in Theoretical Physics // New York: Gordon and Breach-1969.-317p.

5. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. // М: Физматгиз-1963.-640с.

6. Каразия Р.И. Введение в теорию рентгеновских и электронных спектров свободных атомов. / Вильнюс: Мокслас-1987.-276с.

7. Амусья М.Я. Атомный фотоэффект. / М.: Наука-1987.-272с.

8. Minnhagen L. The spectrum of singly ionized argon, Ar II. // Ark. Fys.-1963.-25,7P.-p.203-283.

9. Kjollerstrom В., Moller N.H., Svensson H. Configuration interaction in Ar II. // Ark. Fys.-1965.-29,2.-p.l67-173.

10. Minnhagen L., Strihed H. And Petersson B. Revised and extended analysis of singly ionized krypton, Кг II. // Ark. Fys.-1968.-39,5¥.-p.471-493.

11. Spears D.P., Fischbeck H.J., Carlson T.A. Satellite structure in the X-ray photoelec-tron spectra of rare gases and alkali-metal halides. // Phys.Rev.A-1974.-9,4.-p. 16031611.

12. Adam M.Y., Wuilleumier F., Krummacher S., Schmidt V., Mehlhorn W. Correlation satellites in the outer-shell photoelectron specrtum of argon. // J.Phys. B: At. Mol. Opt.Phys.-1978.-ll,74.-p.L413-L420.

13. Adam M.Y., Morin P., Wendin G. Photoelectron satellite spectrum in the region of the 3s cooper minimum of argon. // Phys.Rev.A-1985.-31,5.-p. 1426-1433.

14. Kossmann H., Krassig В., Schmidt V., Hansen J.E. High-resolution measurements of the 3s satellite spectrum of argon between 77 and 120 eV photon energy. // Phys.Rev.Lett.-1987.-58,/<5.-p. 1620-1623.

15. Moore C.E. Atomic Energy Levels. // National Bureau of Standards U.S.-Circ. No.467; (U.S. Government Printing Office, Washington, DC, 1949).

16. Madden R.P., Ederer D.L., Codling K. Resonances in the photo-ionization continuum of Ar I (20-150 eV). //Phys. Rev.-1969.-177,7.-p.l36-151.

17. Hall R.I., Avaldi L., Dawber G., Rutter P.M., Mac Donald M.A., King G.C. Observation of the argon photoelectron satellites near threshold. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1989.-22.-p.3205-3216.

18. Smid H. And Hansen J.E. The importance of continuum d states for the interaction nsnp6-ns2np4d in the rare gases. // J.Phys. В.:At. Mol. Opt. Phys.-1983.-16.-p.3339-3370.

19. Wendin G. And Ohno M. Strong dynamical effects of many-electron interaction in photoelectron spectra from 4s and 4p core-levels. // Phys. Scripta-1916.-14,4.-p. 148161.

20. Cederbaum L.S., Domcke W., Schirmer J., von Niesen W. Comlete break-down of the quasiparticle picture for inner valence electrons. // J. Phys.B.: At. Mol. Opt. Phys.-1977.-10,75.-p.L549-L553.

21. Schmidt V. Photoionization of atoms using synchrotron radiation. // Rep. Prog. Phys.-1992.-55.-p. 1483-1659.

22. Сухорукое B.JI., Петров И.Д. и Демехин В.Ф. Влияние дипольной поляризации 5р электронов на фотоионизацию 5s оболочки атома Хе. // Опт. Спектр.-1985.-58, б.-с. 1365-1366.

23. Hibbert A. And Hansen J.E. Accurate wavefunctions for 2S and 2P° states in Aril. // J. Phys. В : At. Mol. Opt. Phys.-1987.-20.-L245-L251.

24. Clementi E., Roetti C. Roothan-Hartree-Fock atomic wave functions. Basis functions and their coefficients for ground and certain excited states of neutral and ionized atoms. // Atom. Nucl. Data Tables-1974.-14, J-^.-p. 177-478.

25. Hibbert A. And Hansen J. E. Transitions in Aril. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1994.-27.-p.3325-3347.

26. Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Schmoranzer H., Petrov I.D., and Schartner K.H. Theoretical study of the Ar-3s electron photoionization and satellite production close to threshold including doubly-excited states. // Phys. Lett. A-1992.-169.-p.445-451.

27. Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Lavrentiev S.V., Schmoranzer H. And

28. Schartner K.-H. Dependence of the 3s-Ar and 4s-Kr photoelectron spectra on the energy of exciting photons exceeding the double-ionization threshold. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.-1994.-68.-p.255-265.

29. Каразия Р.И. Суммы атомных величин и средние характеристики спектров. / Вильнюс: Мокслас-1991.-272с.

30. Gelius U. Recent progress in ESCA studies of gases. // J. Electr. Spectr. Relat. Phenom.-1974.-5.-p.984-1057.

31. Fahlman A., Krause M.O., Carlson T.A. and Svensson A. Xe 5s, 5p correlation satellites in the region of strong intechannel interactions, 28-75 eV. // Phys. Rev. A.-1984.-30,2.-p.812-819.

32. Carlsson-Gothe M., Baltzer P. And Wannberg B. High resolution, monochromatized He Ila excited photoelectron spectrum of the 5s correlation satellites in Xe. // J.Phys. B:At. Mol. Opt. Phys.-1991 .-24.-p.2477-2485.

33. Whitfield S.B., Langer В., Viefhaus J., Wehlitz R., Berrah N., Mahler W. And Becker U. The photon energy dependence of the 5p4«d(2St/2) (n=5-7) correlation satellites in Xe from 40.8 to 150 eV. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1994.-27.-p.L359-366.

34. Hall R.I., Avaldi L., Dawber G., Zubek M., and King G. C. Observation of the krypton and xenon photoelectron satellite spectra near threshold. // J. Phys. В: At. Mol. Opt. Phys.-1990.-23.-p.4469-4485.

35. Hansen J.E. and Persson W. Interpretation of the 5s photoelectron satellite spectrum of atomic Xe. //Phys.Rev.A-1978.-lM.-p.l459-1463.

36. Hansen J.E. and Persson W. Revised Analysis of Singly Ionized Xenon, Xell. // Phys.Scr.-1987.-36.-p.602-643.

37. Amusia M.Ya., Ivanov V.K., Cherepkov N.A., Chernysheva L.V. Interference effects in photoionization of noble gas atoms outer s-subshells. // Phys. Lett.-1972.-40,5.-p.361-362.

38. Kennedy D.J. and Manson S.T. Photoionization of the Noble Gases: Cross sections and Angular Distributions. // Phys. Rev. A-1972.-5,1 .-p.227-247.

39. Samson J.A.R. and Gardner J.L. Photoionization cross sections of the outer s-subshell electrons in the rare gases. // Phys. Rev. Lett.-1974.-33.-p.671-673.

40. Lynch M.J., Gardner A.B., Codling K., Marr G.V. // Phys. Lett. A-1973.-43.-p.237.

41. Burke P.G., Taylor K.T. R-Matrix theory of photoionization. Application to neon and argon. //J.Phys. B:At. Mol.Opt. Phys.-1975.-8,75.-p.2620-2639.

42. Johnson W.R. and Cheng K.T. Photoionization of the outer shells of neon, argon, krypton, and xenon using the relativistic random-phase approximation. // Phys.Rev. A-1979.-20,3.-p.978-988.

43. West J.B., Woodruff P.R., Codling K., Houlgate K.G. The 4d, 5s and 5p partial photoionization cross sections of Xe above the 4d-threshold. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1976.-9,5.-p.407-410.

44. Amusia M. Ya. And Cherepkov N. A. Many-electron correlations in scattering processes. // Case Stud. At. Phys.-1975.-5.-p.47-121.

45. Fahlman A., Carlson T.A., and Krause M.O. Angular distribution of Xe 5s-ep pho-toelectrons: Disagreement between experiment and theory. // Phys. Rev. Lett.-1983.-50,75.-p.l 114-1117.

46. Gustafsson T. Photoionization cross sections of the 5s electrons in Xe measured with synchrotron radiation. // Chem. Phes . Lett.-1977.-51,2.-p.-383-385.

47. Tulkki J. Multiple Excitation at Xenon 5s Photoionization threshold. // Phys. Rev. Lett.- 1989.-62(24.-p.2817-2820.

48. Derenbach H. And Scmmidt V. Angular distribution of Xe 5s-ep photoelectrons: a sensitive test of theory. // J. Phys B: At. Mol. Phys.-1983.-16.-L337-L342.

49. Dehmer J.L. and Dill D. Angular distribution of Xe 5s-ep photoelectrons: Direct evidence for anisotropic final-state Iinteraction. // Phys. Rev. Lett.-1976.-37,16.-p. 10491052.

50. Walker T.E.H. and Waber J.T. The relativistic theory of the angular distribution of photoelectrons in jj coupling. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1973 .-6.-p. 11651175.

51. Walker T.E.H. and Waber J.T. Spin-orbit coupling and photoionization. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1974.-7,6.-p.674-692.

52. Johnson W.R. and Cheng K.T. Relativistic effects on low-energy 5s-sp photoionization for xenon. // Phys.Rev.Lett.-l 978.-40,7S.-p. 1167-1170.

53. Cherepkov N.A. Angular distribution and spin polarization of Xe 5s-»ep photoelectrons. // Phys .Lett. A -1978.-66,5.-p.204-206.

54. Huang K.-N., Starace A.F. Photoionization of the 5s-subshell of xenon: a multichannel K-matrix calculation including spin-orbit interactions. // Phys.Rev.A-1980.-21,5.-p.697-709.

55. White M.G., Southworth S.H., Korbin P., Poliakoff E.D., Rosenberg R.A. and Shirley D.A. Angular distribution of Xe 5s-ep photoelectrons near the cooper minimum. // Phys. Rev. Lett.-1979.-43,22.-p. 1661-1664.

56. Wendin G., Starace A.F. Ionic-configuration-interaction effects on Xe 5s-subshell photoionization prosecces. // Phys.Rev. A-1983 .-28,5.-p.3143-3146.

57. Лагутин Б.М., Демехин Ф.В., Петров И.Д., Сухорукое В.Л., Эресман А., Фоль-вайлер Ф., Шморанцер X. И Шартнер К.-Х. Релятивистские эффекты в фотопоглощении внешних атомных оболочек. // ЖСХ.-1998.-39,6.-C.992-1 ООО.

58. Fano U. Effects of configuration interaction on intensities and phase shifts. // Phys. Rev.-1961.-124, б.-р. 1866-1878.

59. Schartner K.-H., Lenz P., Möbus В., Schmoranzer H., Wildberger M. Photon induced fluorescence spectroscopy of Ar2+(3s23p4-3s3p5) and Ar+(3s23p5-3s23p4nl) transitions. // Phys. Lett. A-1988.-128,(5,7.-p.374-377.

60. Schartner K.-H., Möbus В., Lenz P., Schmoranzer H., Wildberger M. Observation of Resonances in the Ar-3s Photoionization Cross Section. // Phys. Rev. Lett.-1988.-61,2¥.-p.2744-2747.

61. Wijesundera W., Kelly H.P. Correlation satellites in the photoelectron spectra og argon. // Phys. Rev. A-1989.-39,2.-p.634-643.

62. Möbus В., Magel В., Schartner K.-H., Langer В., Becker U., Wildberger M., Schmoranzer H. Measurements of absolute Ar 3s photoionization cross sections. // Phys.Rev.A.-1993.-47,J.-p.3888-3893.

63. Codling К. And Madden R.P. The absorption spectra of krypton and xenon in the wavelength range 330-600 A. // J. Res. NBS Phys. And Chem-1972.-76A,/.-p.l-12.

64. Wills A.A., Cafolla A.A. and Comer J. Resonance structure in the 5p, 5s and satellite photoelectron lines of xenon. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys-1990.-23.-p.2029-2036.

65. Schartner K.-H., Lenz P., Mobus В., Schmoranzer H., and Wildberger M. Structures at the Xe 5s threshold studied by photon-indeced fluorescence spectrosacopy. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1989.-22.-p.l573-1581.

66. Derenbach H. And Schmidt V. Angular distribution of Kr 4s-ep photoelectrons. // J.Phys.B.-1984.-17.-p.83-93.

67. Петров И.Д. Многочастичные эффекты в рентгеновской и рентгеноэлектронной спектроскопии субвалентных электронных оболочек. / Канд. Дисс. Ростов-на-Дону-1986г.-170с.

68. Samson J.A.R., Chung Y., and Lee E.-M. Ar 3s, 3p satellite lines studied by fluorescence spectroscopy. // Phys.Lett. A-1988.-127,3.-р. 171 -174.

69. Langer B. Zur Energieabhangigkeit von Photoelektronensatelliten. Dissertation. // Berlin, 1992, AMS Press Inc. NY, 10003-200p.

70. Wills A.A., Cafolla A.A., Curell F.J., Comer J., Svensson A., and MacDonald, M. A. A photoelectron study of resonance structure in the argon correlation satellites. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1989.-22.-p.3217-3225.

71. Lawrence G.M. Lifetimes of cascade-free transitions in ions of Ar, CI and S. // Phys. Rev.-1969-179.-p. 134-138.

72. Irwin D.J.G., Kernahan J.A., Pinnington E.H., Livinston A.E. Beam-foil mean-life measurements in krypton. // J. Opt. Soc. Am.-1976.-66.-p.l396-1400.

73. Rosenberg R.A., White M.G., Poliakoff E.D., Thornton G., Shirley D.A. Lifetime of the Xe II 5s'5p6 2Si/2 state. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1978.-11.-L719- L722.

74. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Lagutin В. M., Demekhin Ph.V.,i /

75. Petrov I.D. and Sukhorukov V.L. Lifetimes of the ns np S1/2 states of singly ionized argon, krypton and xenon. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1999.-32.-p.2015-2030.

76. Luyken B.F.J. Transition probabilities and rediative lifetimes for Ar II. // Physica-1972.-60.-p.432-458.

77. Hansen J.E. Multiconfiguration Hartree-Fock study of the interaction between sp6 and s2p4d in the CI 1, Br 1, and I 1 isoelectronic sequences with particular emphasis on the neutral halogens. // J. Opt. Soc. Am.-1977.-67.-p.754-760.

78. Hansen J.E., Persson W. The influence of relativistic effects on the lifetime of the 5s5p6 2S,/2 state of Xell. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1979.-12.-L331-L334.

79. Kau R., Petrov I. D., Sukhorukov V. L., Hotop H. Experimental and theoretical cross sections for photoionization of metastable Xe* (6s 3P2,3Po) atom near threshold. // Z. Phys. D.-1997.-39.-p.267-281.

80. Kau R., Petrov I.D., Sukhorukov V.L. and Hotop H. Experimental and theoretical cross sections for photoionization of metastable Ne* (3s 3P2,3Po) atom near threshold. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1996.-29.-p.5678-5698.

81. Бете Г. и Солпитер Э. Квантовая механика атома с одним и двумя электронами. /М.: Физматгиз-1960.-562с.

82. Grant I.P. Relativistic calculation of atomic structures. // Adv. Phys.-1970.-19,82.-p.747-811.

83. Desclaux J.P. Mayers D.F. and O'Brien F. Relativistic atomic wave functions. // J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-197l.-4.-p.631-642.

84. Mann J.B. and Weber J.T. Self-consistent relativistic Dirac-Hartree-Fock calculations of Lanthanide atoms. // Atomic Data-1973.-5.-p.201-229.

85. Cowan R. D. and Griffin D. C. Approximate relativistic corrections to atomic radial wave functions. //J. Opt. Soc. Am.-1976.-66,10.- p. 1010-1014.

86. Aberg T. And Howat G. Theory of Auger effect. Encyclopedia of Physics ed. Flugge S. /Berlin: Springer-1982.-31.-p.469-619.

87. Кучас C.A., Каросене A.B. и Каразия Р.И. О применении приближения Хартри-Фока-Паули при изучении энергетических характеристик внутренних электронов. //Лит. Физ. С6.-1978.-18,5.-С.593-602.

88. Desclaux J.P. Relativistic Dirac-Fock expectation values for atoms with Z=1 to Z=120. // At. DataNuc. Tabl.-1973.-12.-p.311-406.

89. Selvaraj V. And Gopinathan M.S. Relativistic E method for atoms. // Phys. Rev A.-1984.-29.-p.3007-3017.

90. Slater J.C. A simplification of the Hartree-Fock method. // Phys. Rev.-1951.-81,3.-p.385-390.

91. Gopinathan M.S. Improved approximate representation of the Hartree-Fock potential in atoms. //Phys. Rev. A-1977.-15.-p.2135-2142.

92. Teseng T.J. and Whitehead M.A. Self-consistent field Ea method: The atomicproperties of several atoms using theoretical a parameters derived from the Fermi hole. // Phys. Rev. A-1981.-24,7.-p.21-28.

93. Lowdin P.-O. Correlation problem in many-electron quantum mechanics. I. Review of different approaches and discussion of some current ideas. // Adv. Chem. Phys. N.Y.: Interscience-1959.-2.-p.207-322.

94. Фудзинага С. Метод молекулярных орбиталей. / М.: Мир-1983.-461с.

95. Цюлике JI. Квантовая химия, т. 1. / М.: Мир-1976.-512с.

96. Froese-Fisher Ch. The Hartree-Fock Method for atoms. / N.Y.: John&Wiley-1977.-308p.

97. Юцис А.П. Уравнения Фока в многоконфигурационном приближении. // ЖЭТФ.-1952.-23,2.-с. 129-139.

98. Morrison J.C. Multiconfiguration Hartree-Fock method and many-body perturbation theory: A unified approach. //Phys.Rev.A-1987.-35,¿.-p.2429-2439.

99. Rajnak K. Wybourne B.G. Configuration interaction effects in lN configurations. // Phys.Rev.-1963 .-132,7 .-p.280-290.

100. Богданович П.О. Жукаускас Г.Л. Приближенный учет суперпозиции конфигураций в атомных спектрах. //Лит. Физ. Сб.-1983.-23,5.-с. 18-33.

101. Wybourne B.G. Spectroscopic properties of rare earths. / N.Y.: Interscience.-1965.-236c.

102. Демехин В.Ф., Сухоруков В.Л., Шелкович T.B., Явна В.А. и Байрачный Ю.И. Многоконфигурационное приближение при интерпретации рентгеновских и электронных спектров переходных элементов. // ЖСХ-1979.-20,7.-с.З8-48.

103. Демехин В.Ф., Плотникова Т.М., Байрачный Ю.И., Шелкович Т.В., Сухоруков В.Л. Мультиплетная структура рентгеновских и электронных спектров редкоземельных элементов. // Изв. АН СССР Сер. Физ.-1976.-38,3.-С.255-262.

104. Джадц Б. Вторичное квантование и атомная спектроскопия. / М.: Мир-1970.-136с.

105. Демехин В.Ф., Демехин Ф.В., Кочур А.Г., Демехина Н.В. Учет корреляций в Не, Be и Ne методом наложения конфигураций. // ЖСХ-1998.-39л<5.-с.1001-1012.

106. Mcirtensson А.-М. An iterative, numeric procedure to obtain pair functions applied to two-electron systems. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1979.-12,24.-p.3995-4012.

107. Froese-Fisher Ch. The solution of Schrodinger's equation for two-electron systems by an MCHF procedure. // Journal of Computational Phys.-1973 .-13.-p.502-521.

108. Lindgren I. and Salomonsen S. A numerical coupled-cluster procedure applied to the closed-shell atoms Be and Ne. // Physica Scripta-1980.-21.-p.335-342.

109. Nesbet R.K. Atomic Bethe-Goldstone Equations. II The Ne Atom. // Phys. Rev.-1967.-155,/.-p.56-58.

110. Yankowski K. and Malinowski P. Application of symmetry adapted pair function to the atomic structure calculations: variation-perturbation treatment of Ne atom. // Phys. Rev. A-1980.-21.-p.45-62.

111. Barr T.L. and Davidson E.R. Nature of the Configuration-Intecaction Method in Ab Initio Calvulations. I. Ne Ground State. // Phys. Rev. A-1970.-l.-p.644-658.

112. Sugar J. and Musgrove A. Energy Levels of Krypton, KrI through KrXXXVI. // J. Phys. Chem. Ref. Data-1991.-20,5.-p.859-916.

113. Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Hotop H The influence of core polarization on photo-ionization of alkali and metastable rare gas atoms near threshold. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1999.-32.-p.973-986.

114. Muller W., Flesch J. and Mayer W. Treatment of intershell correlation effects in ab initio calculations by use of core polarization potentials. Method and application to alkali and alkaline earth atoms. // J. Chem. Phys.-1984.-80.-p.3297-3310.

115. Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D., Schmoranzer H., Ehresmann A., and Schartner K.-H. Photoionization of Kr near 4s threshold: II. Intermediate-coupling theory. // J. Phys. B: At. Mol.Opt. Phys.-1994.-27.-p.241-256.

116. Schmoranzer H., Lauer S., Vollweiler F., Reichardt G., Schartner K.-H., Mentzel G.,

117. Wilhelmi О., Sukhorukov V.L., Lagutin B.M., Petrov I.D. Manifestation of strongly delocalized atomic states in the 5s photoionization of xenon. // Phys. Rev. Lett.-1997.-79,23.-p.4546-4549.

118. Юцис А.П. и Сувукинас А.Ю. Математические основы теории атома. / Вильнюс: Минтае-1973 .-480с

119. Tulkki J. Combined effect of relaxation and channel interaction on outer-chell photoionization in Ar, K+, and Ca2+. // Phys.Rev.A-1993.-48,3.-p.2048-2053.

120. Carter S.L. and Kelly H.P. Double photoionization of neon and argon. // Phys.Rev A-1977.-16.-p. 1525-1534.

121. Becker U., Szostak D., Kerkhoff H. G., Kupsh M., Langer В., Wehlitz R. Yagishita A. and Hayaishi T. Subshell photoionization of Xe between 40 and 1000 eV. // Phys. Rev. A.-1989.-39.-p.3902-3911.

122. Carlson T.A. Double electron ejection resulting from photoionization in the outermost shell of He, Ne and Ar, and its relationship to electron correlation. // Phys. Rev.-1967.-156,7.-p. 142-149.

123. Krause M.O., Carlson T.A., and Dismukes R.D. Double electron ejection in the photoionization process. //Phys. Rev.-l 968.-170,7.-p.37-47.

124. Manson S.T. Satellite lines in photoelectron spectra. // J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom.-1976.-9.-p.21 -28.

125. Dyall K.G. and Larkins F.P. Satellite structure in atomic spectra. II. The outer-shell photoelectron spectra of the rare gases. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys-1982.-15.-p.219-231.

126. Tulkki J., Aksela S., Aksela H., Shigemasa E., Yagishita A. and Furusawa Y. Krypton 4p, 4s, and 3d partial photoionization cross sections below a photon energy of 260 eV. // Phys. Rev. A-1992.-45.-p.4640-4645.

127. Aksela S., Aksela H., Levasalmi M., Tan K.H. and Bancroft G.M. Partial photoionization cross sections of Kr 3d, 4s, and 4p levels in the photon energy range 37-160 eV. // Phys.Rev.A-1987.-35.-p.3449-3450.

128. Jans W., Mobus B., Kuhne M., Ulm G., Werner A. and Schartner K.-H. Emission cross section for electron-impact-induced line radiation in the VUV from Ne, Ar, and Kr: Measurements and comparison with theory. // Phys. Rev. A.-1997.-55.-p.l890-1898.

129. Luyken B.F.J., de Heer F.J. and Baas R.Ch. The role of the outer s shell in single ionization of Ne, Ar, Kr and Xe by electron impact. // Physica-1972.-61.-p.200-219.

130. Mies F.H. Configuration Interaction Theory. Effects of Overlapping Resonances. // Phys. Rev.-1968.-175,7 .-p. 164-175.

131. Starace A.F. Behavior of partial cross sections and branching ratios in the neighborhood of a resonance. // Phys. Rev. A-1977.-16,7.-p.231-242.

132. Kjeldsen H., Folkmann F., Knudsen H., Rasmussen M.S., West J.B. and Andersen T. Absolute photoionization cross section of K+ ions from the 3p to the 3 s threshold. // J. Phys. B.: At. Mol. Opt. Phys-1999.-32.-p.4457-4465.

133. Samson J.A.R. The measurements of the photoionization cross sections of the atomic gases. /Adv. At. Mol. Phys., ed. Bates D.R./NY: Acad. Press-1966.-2.-p. 178-257.

134. Flemming M.G., Wu J.-Z., Caldwell C.D. and Krause M.O. Partial cross sections and photoelectron angular distributions in the region of the 4s-5p and 4s-6p resonances in krypton and xenon. //Phys. Rev. A-1991.-44,3J.-p. 1733-1740.

135. Ederer D.L. Cross-section profiles od resonances in the photoionization continuum of Krypton and Xenon (600-400 A). // Phys. Rev. A-1971.-4,tf.-p.2263-2270.

136. Sorensen S.L., Aberg T., Tulkki J., Rachlew-Kollne E., Sundstrom G. and Kirm M. Argon 3s autoionization resonances. // Phys. Rev. A-1994.-50.-p.l218-1230.

137. Основные положения работы опубликованы в следующих статьях:

138. Лагутин Б.М., Демехин Ф.В., Петров И.Д., Сухорукое В.Л., Эресман А., Фоль-вайлер Ф., Шморанцер X. и Шартнер К.-Х. Релятивистские эффекты в фотопоглощении внешних атомных оболочек. //ЖСХ.-1998.-39,5.-с.992-1000.

139. Lauer S., Liebel H., Vollweiler F., Schmoranzer H., Lagutin B.M., Demekhin Ph.V., Petrov I.D. and Sukhorukov V.L. Lifetimes of the «s'wp6 2Sl/2 states of singly ionized argon, krypton and xenon. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.-1999.-32.-p.2015-2030.

140. И представлены в качестве докладов на следующих конференциях:

141. Lagutin B.M., Petrov I.D., Demekhin Ph.V., Sukhorukov V.L. M-shell photoionization of Ar I, K II and Ca III. // 6th EPS Conference on Atomic and Molecular Physics (ECAMP-6). Contributed Papers, Vol. 22D, p. 8-5, 14-18 July- Siena, Italy, 1998.