Теоретическая структура ОЖЕ-спектров, используемых при исследовании поверхности тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ. ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕЛ1У ОБРАЗОВАНИЮ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

р..« -Специализированный Совет Д 063.52.09 ^ по фичико-математическим наукам

г 3 МАЙ 199'

11а правах рукописи

ДУДЕНКО Алексей Иванович

УДК 3-19.184.56:539.193

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ОЖР-СПЕКТРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПОВЕРХНОСТИ

Специальность 01.04.07 — физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-.уатсчагнческах иау"

Ростоя-на-Дону 1994

Работа выполнена на кафедре «Физика» Ростовского государственного университета путей сообщения.

Научные руководители: доктор физико - математических наук, профессор Демехин В. Ф.;

кандидат физико - математических наук, доцент Кочур А. Г.

Официальные оппоненты' доктор физико - математических наук, профессор Саченко В. П. (РГУ).

доктор физико - математических наук, профессор Домашевская Э. П. (ВГУ).

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный университет.

Защита состоится « ^ » . ^^Я^г/ . . 1994 г. в № часов на заседании Специализированного Совета Д 063.52.09 по физико-математическим наукам в Ростовском государственном университете по адресу:

344090, г. Ростов-на-Дону, нр. Стачки, 194, НИИ физики при РГУ.

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

Автореферат разослан < . 1994 г>

Ученый секретарь Специализированного 7

Совета Д 063.52.09, кандидат физико-

математических наук, старший научный

сотрудник А- Н. Павлов,

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Поверхность твердого тела играет важнуо роль во шгагюс современных технологиях - от производства интегральных схем до формирования макроскопических ''покрытий в устройствах пряного преобразования энергии. Изучение явлений, происходящих на границе раздела фаз, процессов формирования поверхности, таких, например, как ионная изотлантоция, определяет актуальность развития как экспериментальных, так п теоретических методов исследования. Одним из эффективных методов изучения поверхности и приповерхностных слоев является метод электронной Оке-спектроскопни 11-3], пршюишхцнйся наряду с рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией для получения информации о строенгпт к хштческом составе поверхности, структурных данных, профилей концентрации.

Основой для проведения экспресс-анализа экспериментальных оке-спектров слуяат различные атласы к таблицы данных 16 , 12 1 по ояе-спектрам чистых зле лаптоп, основным недостатком Зольшпнства подобных справочных данных является невозможность оперативного вмешательства в пх содергяпюо в процессе етделироэанпя результатов эксперимента. Б связи с этим становится актуальной задача создания теоретического 5анка данных ( ТПД ) , позр.о.пяюоего в процессе формирования зыходной информации вносить изменения п некоторые параметры, зпределяющие структуру ояе-спектра с целью моделирования зеальной ситуации. К таким моделируемым параметрам следует угнчетя сдвиги линий, заселенности уровней п т.п. Так , изменение заселенности валэнтньсс уровней сояет наблюдаться прп >стулл«-чии атоно» а химячоеку» связь . Для глубоких :нпм* Атлетов изменение заселенности иогет Сыть вызвано дееиессанн Костера-Кронига .

Использование ТГЛ позволяет решать л обротнуо задачу ->предолять засоленности атомных уровней в соединениях по ■ ксперяментальнын оке-спектрам с участием валентных электронов с использованием теоретических вероятностей ожо-переходов .

Особенно актуальный становится применение ТЕД I случаях , когда требуется проведение массовых росчетоя юрактеристик оже-спектров различных серий для птоноо п азнообраэных конфигурациях . Примером подобной задачи мо*:ет лужить расчет каскадных распадов внутренних вакансий р томах .

Основной целью дайной работы является разработка принципов построения и создание ТБД по ose-спектрам атомов , наиболее употребимым в задачах ose-анализа , а также иллюстрация возможностей применения разработанных подходов к решению конкретных задач .

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- выявление характера зависимости от атомного номера характеристик оже-спектров с цель» дальнейшей их интерполяции;

- исследование точности одноконфигурационного Хартрп-ао конского приближения ( ОКХ9 ) , использованного в процессе формирования теоретического Сапка данных;

- определение заселенности атомных орбиталей кислорода по окоспектрам в ряде соединений с использование» теоретических данных из ТБД ;

- расчет вероятностей образования многозарядных ионов при каскадных распадах внутренних вакансий с использованием подходов , развитых при построении ТБД .

С целью ' исследования точности 0КХ4 а ролз? киогоэлектрониых эффектов" были рассчитаны ове-спектры благородных газов . Этот выбор обусловлен тем, что ose-спектры благородных, газов являются наиболее Хорошо изученным объектом как с теоретической , так и с экспериментальной стороны , что позволяет надежно зафиксировать погрешность предложенно!»

МОТОДИКИ .

II а у ч и а я новизна работы определяется тем что в ной :

впервые для большинства атомов периодической системы в рамках единого подхода , основанного на ОКХФ приближении , расссчитаны оже-спектры , наиболее употребимые при анализе ;

- впервые предложена и применена методика определения заселенностей атомных уровнен в молекулах по относительным пнтенсцвностям компонент р»е-спектров ;

- впервые непосредственно рассчитаны каскады распадов

- ü-

внутреншп вакансий атома Хе с учетом капало?! радиационных , ояэ- я Костер-Крончговских распадов , а такяе процессов

ДВОЙНОЙ 1'0!!П1аЦЧИ .

Практическая цепность.. Созданный в работе ТБЛ по оне-спектрсм атомов оформлен в внд9 удойного для использования комплекса программ для IDH - совместимых персональных коипьюторов . D точения последних Л лот ТБД используется во ШШИПВ при пкалиэо экспериментальных спектров.

Предложенная в работе иетодпка определения заселенности по экспериментальным ожс? спектрам птоюа э соединениях мотет быть применена для исследования химического состояния атонов прп анализе поверхностей .

Развитые в роботе изтоды прямого расчета вероятностей образования мюгоэпрпдиых . понсэ а результате распада внутренней вакансии иогут кайтя прпненеппо » задачах материаловедения , например , при исследовании радиационного разрушения .

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛСЗШИЯ , ЕЫКОСПШЕ ПА ЗАЯЯТУ

1. Создан теоретический банк паииых по ожо-спектрац атоноп , Horyraitñ слукпть основой для экспресс-анализа экспериментальных ойэ-спектро» .

2. Пнтеиспвностъ оге-спектпов нагет Сь/гь использована для определения засоленностей атомных орбиталей п соединениях . Пая этом преиебрееение сателлитами краткой нояяэапяп в случае слабой экранировки внутренней вакансия монет приводить к погрешности до 50 *

3. Вероятности образования мнегоэерядгеыя ионов в результате каекпдаого распада начальной глубокой вакансия иогут Сыть рассчитаны в рямяах ОКХв приближения с точно!?тьо 0.05 , при учете радяяпяопньпе , оеэ- п Костер-Кронпговских ветвей рсспаяп и "shake-off" процессов с дополнительным выбросом электронов .

ЯячнмП эк я ад воторл" . Лячтто автором записаны программ , входяетэ s состав комплекса по 4орияро»акта> п эксплуатация ТЕД , промдеяы расчеты спектров благородных газов э раэгаго?ых приВяяжвкяях п рассчитаны зпевлеияоетя ypcnns?ft ккслорода п ооедяяет»ях .

Расчоты при формировании ТБД проведены автором в составе научной группы иэ 7 человек .

Расчеты вероятностей выходов иногоэарядн^х ионов хе проведены автором совместно о А.Г.Кочуром .

Разработка методик расчетов и алгоритмов программ выполнены автором совместно с А.Г.Кочуром , В.Л.Сухсруковым и В.в.Демехиным .

Постановка задач выполнена В.Ф.Демехнным , А.Г.Кочуром и З.Л.Сухоруковым .

Аншшз . результатов расчетоэ , формулировка выводов п положений , выносимых на защиту , выполнена автором совместно с в.в.Демэхиным и А.Г.Кочуром .

Апробация работы ; основные результаты . полученныэ в данной работе , обсуждались нп следующих конференциях , совещаниях , семинарах :

1. Всесоюзное совещание по теории атомов и атомных спектров , Тонек, 1989,

2. Всесоюзное совещание по эмиссии с поверхности полупроводников и экзозмкссии , Львов, 1989,

3. Seventh International Conference on Solid Surijeoo » Cologne, FRG, 1939.

4. Sixteenth international Conference on X-ray .¡nci inner ohell Processes, Debrecen, Hungary, 1993.

5. Третий семинар no атомной спектроскопии , Москва , 1992.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Работа состоит иэ введения , пяти глав , заключения , приложения ; изложена на 124 страницах машинописного текста , включая 20 рисунков , 30 таблиц н библиографии пи 102 наименований .

ОСКОЭНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ПЕРВАЯ глава носит обзорный характер. 3 ней анализируется современное состояние теории Ояе-процесса. рассмотрены основные 'методы, применяемые при расчете Охе-спе;стров, приведены основные понятия , испольэуе!!ъ® при описании Око-эффекта .

Ка основе анализа известных теоретических расчетов 17,8] оже-сг:ектров атсмоа выбрано основное приближение , использованное при формировании банка данных одноконфигураапонное приближение Хартри-г-ока ( ОКХ& ) , перечислены многоэлектроннью эффекты , оказывающие наиболькее влияние на структуру око-спектров.

ВТОРАЯ глава посвяцена разработке н обоснованию методики, использованной при построении теоретического банка данных (ТБД) по энергиям и интенсивностям оже-спектроз атомоя, наиболее часто употребляемых в сяе-анзлнзе .

Для расчета энергий оже-переходов применен подход, опиравшийся на работу [101 , согласно которому энергия оке-электрона рассчитывается по формуле :

•л = 1Р| - II') - 1Рк - Ел-аэЛ - Нд + !Ък + С !1)

гдэ 1Р - потенциалы ионизации , Ец (ЬЗЛ - энергия взаимодействия вакансий в конечном состоянии , описываемом термом LSJ , V/и - средняя энергия их взаимодействия , Кд и С поправки к энергии за счет соответственно внутриатомной п ьнеато мюй релаксации .

Даны оценки входящих э выражение (1) слагаемых на основе расчета око-распада К-впкансии а Аг и распадов Ь- и М-вакансий в Кг.

Показано , что релаксационные поправки я средняя энергия взаимодействия вакансий конечных состояний для переходов а состояния с одинаковыии главными квантовыми числами одян&козы

С ТОЧНОСТЬЮ 1-2 ЭВ.

Описанный подход позволяет а пределах фиксированной спектральной серии получать точность порядка 1-3 % прп расчете энергий компонентов оже-спектра. Такая точность является

прнемлимой для целого ряда прикладных задач.

Задача расчета ннтеисивностей пиний оже-спектра может быть сведена к расчету парциальных оке-шарин соответствующих переходов . В данной работе попользовано следусщэе представление для парциальной ширины перехода :

Г'д = * Н ¡2)

где Н - число способов , которыми можно извлечь пару электронов из оболочек 3,к. N определяется из соотношений

г Н| Як . 3 к'.

N - -1

1.Н) № -1>/2 , ) = >; N1 ,К» - числа заполнения соответствусаих оболочек.

Определенная таким образом величина 1) к представляет собой усредненную по термам конечного состояния парциальную пшрьиу уровня, пересчитанную На пару слэктроиов (ПшзI .

Преимущество использования ШЩэ заключается во-первых, в возможности, использования этой величины для определения атомных эаселениостей, во-вторых 1ц существенно более плавно , чей Г>)к изменяется при изменении атомного номера или электронной конфигурации.

Систематический расчет ' оже-с'пектров различных серий большинства элементов периодической системы потребовал бы очень больших затрат машинного времени и , тем не менее , бил бы реализован с ограниченней точностью . поэтому было Предложено аппроксимировать зависимости анергий и ширин компонентов оке-спектров от атомного номера степенными полиномами, что позволило существенно сократить объем вычислений,т.к.при атом характеристики спзктров рассчитывались для ограниченного числа опорных элементов.

5 разделе 3.4 исследована точность интерполяции расчетных ей«ргий и ширин ох»-спектров * зависимости от выбора интврььдов интерполяции, опорных элементов, ствилш ияпроьс ¡1Шц?у»хцего пзлгшока. Дано обоснованна выбора челояь&одомной методики интерполяция расчетных данных.

Оке-спектры , наиболее часто используемые при онасззо я вошедшие в созданный 'в работе теоретический банк данных приведены в таблице 1 .

Таблица 1

Оже - спектры , включенные в теоретический банк данных

1 . 1 ! 1 | Огсе-переход | 1 I АТСМНЫЙ .покер |

1 1 ! 1 | I<LL, KLM, КММ j •JDe + 18Ar |

1 1 | LZJMM j 13A1 * •JOCd |

1 1 I MajNN ] 39V + B6Ra (

1 1 | NtsNuNi7 ,N«s.4»tO| 'Ь5Сз + 36Ra j

1 1 I N4 5 00 I 55Co -i 3GRa |

1 1 I N«7 00 j 1 I 72П£ 4- 92U |

В ТРЕТ1ЕЯ главе с цельо исследования ОКХ> прибянлоипя рассчитаны оже-спектры Ко, Аг, Кг, Хе в различных приближениях.

ПриОлизание 1. !0КН5)

- энергии центров тяяести иуяьтиплетов конечных состояний найдены по разности полньк Картой-воковских энергий соответствующих конфигураций,

_ тонкая структура мультиплета конечных состояний найдена в приближении ЬЭЛ - связи. Для расчета интегралов электростатического взаимодействия входящих з (1) использованы атомные срби.тали конфигурации II"1).,

волновые функции непрерывного спектра получены методом Хартрн г-ока в поле остовов соответствугшей двухдырочиой конфигурации , такжо построенной из атомных орбиталей конфигурации II"' ! .

Рассчитанный и этом приближении Lt'.!l спектр Кг приведен но рис. 1 , кривая 2 ; кривая 1 - эксперимент ll-S J .На рис. 7.

приведен LMM охе-спектр Ar , кривая 1 окспормыенп 113! , расчет в приближении 1 приведен ка этом рисунке в виде кривой 2 .

Приближенно 2.

Дополнительно к

описанному выше учтено взаимодействие состояний с одинаковыми термаии. В случае LMM - ошо спектра Ar это вэаыыодзйствие тариоз »8(30-4 к 1 8(3р~*). Полученные результаты приведены на рис. 2 (кривая 3) .

fna. 1

LMM - Оке спектр Кг

1 - эксперимент из работы 113)

2 - расчет 1ЛМ-спектра Кг в Приближение 3. однокофигурациониои приближении ХО

Дополнительно к списанным вьше приближениям 1-2 учтена дилольная поляриэецдч . электронных оболочек аа счет взаимодействия диаграммных конфигураций Зь-» и ' За-1 Зр-1 с конфигурациями с тропя вакансиями и электроном ь рндберговских состояниях или в непрерывной спектре.

Учтено взаимодействие следующих конфигураций

За-« - Зо> Зр« | » Id1 . п = 3,4

Зв-'Зр-' - За1 Зр" I • I e> , п = 4

\ Зб» Зр» I • |d> , п » 3,4

гд» и - главное квантовое число электрона ь ридберговском состоянии , 1 - »леятрон в непрерывной спектре .

Jniensity, arb.u.

' riib '""""Tis"" '' ¿ho Energy, ev

< i ■! < i i i l » i T-I-I

SÖ5 Z10

Pnc. 2

LMM - Ose спектр Лг t россчптакныЛ в различных приближениях :

1 - эксперимент та работы IUI

2 - расчет в одиохонфигуршцюниом пряблтга-.аипя Я» о

использованием функций остога 12р-'1 при получении испрермйиого спектра

3 - дополнительно учтено взаимодействие термов 1 □ копфигуращгД

1 За- 5 1 а [Зр- * J конечных состояний

4 - расчет с учетом диг.олъиой нсяяргэашоч Зо оболочки

5 - расчет с учетом сателлитов кратной »«опиэпцпл

Результаты расчета в рамках этого прцбликенйя LM!-' сде-сектра- Аг приведгны_в виде кривой на рисунке Z ■

Приближение л.

Дополнительно к 1-3 учтены эффекты кратной ионизации при соодашя! начальной вакансии 2р-1 (shake--o££) i: эффекты встряхивания IshaKe-up).

Вероятность дополнительной яонпзацик вычислена э прибликенш: теории внезапных возмущений [41 . Результаты для ñr LMM приведены на рис,2 кривая 5.

В случае Кг ОКХ» хорошо описывает эксперимент , однако в случае L¿ з ИМ спектра Аг надежно интерпретируется лкшь группа лгашй в районе 202 -203 зЬ , связанная с перехода:.::: в Зр-= -состояния . Точность расчета по энергиям в этом случае - 2-Л эВ , по интекснвностяи - 5 % . Невозможность интерпретации низкоэнергетнчной облает:; спектра связана с наличием сильных ыпогоэлоктрониых эффектов', в первуа очередь ДП30 .

Следует отметить , что и для других атомов существенные отличия от эксперимента при сравнении с оа:е-спектрамп , построенными с .использованием банка данных , могут слувить указателями наличия .сильных многоэлектронных эффектов , которые необходимо учесть дополнительно .

ЧЕТВЕРТАЯ глаза посвящена определению заселенности атемных ербиталей кислорода по K-VV оже-спектрам в различных соединениях . В wsft получены соотношения для ннтенсивностей линий в оже-сг.ектрах молекул в зависимости от заселенности атомных орбиталей . По экспериментальным данным рассчитаны заряды атоыоа кислорода и молекулах Fe2О i , ZrO¿ , Н£02 и На О. Показано , что заселенности атомных орбиталей (АО) в молекулах могут быть определены из .системы уравнений , связывающих интенсивности трех основных групп линий экспериментального о KW - спектра н теоретические оже-ширины 'j¡¡ . рассчитанные на пару электронов . Системы уравнений для расчета оаселенностоа АО получены и различных приближениях :

Приближение |,

Расчет 1 <4 выполнен в рамках одноконфигурацнонного Хартри -

—Юкозсхого приближения . Пркблккенпб 2.

Учтено взаимодействие сггиглетных тернов конечных состояний

азе-пареходов .

Приближение 3.

дополнительно к корреляционному ■ приближении 2 учтены сателлиты кратной яошяацяп , полученные в приближении внезапных гозмуЕонии из одноцентрового расчета молекулы !ЬО .

Приближение ■!.

Дополнительно к предыдущему произведена оценка эффекта ДПЭО оа. счет зилпчекия в расчет 1 лг спектроскоп-факторов .

Результаты расчета заселениостей в различных приближениях для ггО* приведены в таблице 2 . . Для ГогО) , НСОг и НгО приведены результаты расчета э приближении .4. Приведенные данные свидетельствует о том , что в случае соединений с малой экранировкой вакансии пренебрежение сателлитами крат.чсй ионизации при расчете заселениостей АО по экспериментальным ояе-споктргм г.юкег приводить ■ к пог.рес:юстя.ч до 50 % .

Таблица 2

относительные интенсивности охе-линий.парциальные п полные заряды атс.ча кислорода в различных соединениях

-1

I ¡«Оа Го»О)- н.о ;

ггОг

I !-:-

I | X© корр. сател. ДПЭО | |

I—!-----$-

|П. | 0.00 ¿.02 1.26 1.83 ( 2.0Е 1.09 |

II \ \

|Пр | 2.63 2.40 5.0е) 1.87 | 4.80 4.7? 4.86 [ I_-:__£--I

В пятой главе разлитая во агорой главе иотодмке-. применена к расчету вероятностей образования' ккогозерядкыг нонэь Хе а результате каскада 1-аспадов , порождаемых начальными вакансиями а и- , М- , ^-оболочках . Расчет ы-тоямен с учетом

каналов Оже- Костер-Крониговских и радиационных расподов , а ток»:е процессов кратной ионизации путем непосредственных вычислений вероятностей ветвлений в каждом узле дерева распада.

В рамках разработанного подхода удалось учесть зависимость основных характеристик переходов от конфигурации распадающегося кона . установлена линейная эависииостъ одноэлектронньк энергий, средних радиусов АО, парциальных ширин на пару электронов и матричных элементов радиационных переходов от количества дополнительных вакансий в оболочках атома. При stoM установлено, что влияния вакансий с одинаковым главным Квантовым числом практически одинаковы, а влияния вакансий в различных оболочках с большой степенью точности аддитивны, это позволило рассчитать энергия и вероятности радиационных я безрадиационных переходов, о также вероятности кратной иоиизпцпи, для распадающегося лона произвольной конфигурации .

Для описания сложной структуры энергетических уровней ноной разнообразных конфигураций, образующихся на промежуточных этапах каскадов распадов. использован статистический Подход "Массивов переходов" 1Ь) . В раш:а?< этого подхода сложные мультиплеты, соответствующие ионным конфигурации, представлены в виде гоуссовских распределений р(Е) вокруг центров тяжести иультиплетов. Сирины распределений задаются дисперсиями 1, зависящими от характера расцепления уровней. Применение техники 10) позволило учесть переходы tic еду состояниями частично перекрывающихся мультмплетов.

Рассчитанные вероятности образования шюгозарядных ионов Хе" * в результате девозбузкденнй различных стартовых вакансий представлены в таблице 3. Распределения сероятностоИ образования ионов Хе1« в результате распада ht-, М«j-вакансий представлены также на рис. 3 и рис. 4 , где они сравниваются с экспериментальными данными (9,11).

Согласие теоретических данных с экспериментом вполне хорошее в случае стартовых вакансий а Н-оболочке и несколько хуко в случае более глубоких стартовых Ь-ьакансий.

11а рис. 3 приведены такхе результаты расчетов для La-вакансии, выполненные в различных приближениях. Пошито результатов полномасштабного расчета, '.кружки) , на p;ic. 3

Таблица 3

Рассчитанное вероятности образования многократных ионов Хе> * в результата распада вакансий а различных внутренних оболочках

заряд Исходная вакансия иона--

Ьг Ь М( М» Мз М«» N1 Мл

2 .009 .009 .001 .001 .010 .036 .997

.00-1 .004 .003 .004 .005 .050 .165 913 .003

4 • .033 .038 .007 .015 .017 .460 .771 051

5 .032 .032 .024 .087 .099 .318 .051

6 .071 .071 .126 .251 .275 .150

•7 .202 .202 .426 .521 .511 .021

3 .290 .290 .37 3 .116 .092 .001

9 .22В .228 .039 .001 .001

30 .092 .092

11 .014 .014

12 .003 .003

Сумма .904 .934 .500 .999 .999 1.00 1.00 1.00 1.00

приведены результаты расчета без учета процессов кратной ионизации (квадратики) и расчета, г до не учтены как процессы кратной ионизации, так и частично запрещенные переходы между перекрывающимися мультиплетама (треугольники).

Приведенные результаты свидетельствуют о достаточной надежности предлагаемого подхода и еозмонности его применения для кассовых расчетов выходов ионов при ионизации внутренних оболочек других атомов .

ПРИЮЖЕНКЕ содержит образцы использования ТЕД а виде тазлн» оже-спектров , рассчитанных с различной степенью детальности . Приведены оае-спектры благородных газов , использованные » третьей главе при оценке точности ТЕД .

Xe ion charge

РИС. з

Вероятности образования ионов У.е1 в результате распада вакансии в .L» оболочке .'

Сплошная лшшя - эксперимент работы (11),

Кружки - расчет настоящей работы.

Квадраты ■ - расчет настоякей работы. Не учтены процессы кратной ионизации,

Треугольники - расчет настояшей работы; не учтены процессы кратной ионизации и частично разрешенные переходы ме-гду состояниями перекрывающихся мульткплетоз.

о.а -

£о.е -

X»

¿(¡А -] о ь

а,

0.2

0.0

MjS vacancy ds-excltatlon

/

---,---

5 7 "Яе ion charge

Рис. i -

Вероятности сбразовакпя колов У.в1 * о результате распада вгкгнекн в М«« оболочке.

Спяопгноя линия - эксперимент работы [91, Кружки - расчет настоаэдй роботы..

КРАТКАЯ СВОДКА ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ VI ЕЫВОДОВ

1.Создан теоретически банк данных по оя:е-спектрам атомов , включающий наиболее широко используемые при оге-аналиэе серии линий . Есе расчеты при формировании банка данных проведены з одиоконфигурационнои приближении Хартри-Фока .

2.При создания банка данных основой послужила выявленная линейная зависимость охе-шярины перехода, рассчитанной на пару участвующих з переходе электроьов от атомного номера. Показано , что .в случае незначительности многоэлектронных эффектов , разработанный теоретический банк данных позволяет описывать энергии компонент оже-спектроз с точностьп 5-10 эВ , а относительные интенсивности с точностью 2-5 Ъ . Наличие существенных расхождений между теоретическими спектрами из банка данных и экспериментом может служить ндикатором наличия существенных многоэлектронных эффектов.

3.Исследована точность одноконфигурационного приближения Хартри-вока путем точного расчета спектров атомов благородных газов с учетом ряда многоэл^ктронных эффектов . Основным многоэлектронни.1 эффектом , существенно влипкцнч на структуру теоретического спектра , является эффект днпольной поляризации здектронных оболочек .

Л.Созданный теоретический баня данных реализован в виде комплекса программ для ХВМ-совнестнмых компызтеров . При этом обеспечена возможность выдачи теоретических оже-споктроз различной детальности а задания нестандартных чисел саполнонкя электронов с целью моделирования эффектов химической сзяэи .

5.Показано , что интенсивность оже спектров может быть использована для определения заселеиноетей атомных орбцталей э соединениях . Пренебрежение сателлитами кратной ионизации а случае слабой экранировки ■внутренний вакансии ( малое число свободных электронов ) приводит к погрешности при определении заселенности уровней .

6.Выход низгозарядных »оно» X» в результата кяскадоо деьозбуяденнй , порождаеных начальной вакансией , о уччтом каналов Оси • .Костэр-Кроннгенеких в радиаикакныи расладог, а тикж? процессов монопольной кратной ионизации могяг быть описан £ точностью в ренклх одиокон^игура^еяного приближения З&рт-рК-'Лжа .

7.Показано, что при кассовых расчетах вероятностей переходов Р различных атомах шш в атомах в различных конфигурациях может быть кспояьзо:£ана процедура интерполяции для одноэлекгроккых энергий, средних радиусов орбиталей, парциальных ширин переходов. При описании переходов между компонентами сложных перекрывающихся ыульткплетов

целесообразно использовать статистический подход массивов переходов. "

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. ¿ншгаз поверхности методами Ояе-фотоэлектронной спектроскопии //Под а.П.Сиха. - Н.: Uiip, 19а7. - 558с.

2. Галлон Т. Актуальные вопросы электронной спектроскопии, в кн.: Электронная ионная спектроскопия твердых тел.// U.:Ицр, 1981, - 476 с.

3. Карлсон Т. Сотоэлектронная к Оасо-спектроскопия. // Л.: Машиностроение,19SI. - 431с.

4. Саченко В.П. ,Демехгш D.&. Сателлиты рентгеновских спектров // ЯЭТФ,1965,Т.49, q 3,С.765-760.

5. Bauche-Arnoult С. Bauche J. and Klappiscli H. // Phys. Rev. A., 1979, v.20, p.2424.

6. Cogiilan W.A., Clausing R.E., Auger Catalog. Calculated transition energies lioted by energy and element // Atomic Data, 1973, v.5, p.317-469.

7. Kelly H.P. К Auger rates calculated far Ne* // Phyu.Rev., -1S75, v.ll, «о 2, p.556-565.

8. Larking F.P. Seni-erapirical Auger electron energies: ИТ. Solids // J.Phys.С.: Solid State Phye. -1977, v.10, p.2453-2459.

9. 3aito N. and Suzuki I.H. Yields oi aultlciurged Xe ions In the M-ahell transition region // J.Piiys.B: At.Mol.Opt.Phye., -1992, v.25, p.1765-1793,

и рентгеновской ред. Д.Ернггса и

-1910. Shirley O.A. The effects of atomic and extra-atomic relaxation on atomic binding energies // Chem.Phyn.Lett. -1972, v.16. Ho 2, p.220-225.

11. Tawara H., Hayaiahi Т., Koizumi Т., Matsuo Т., Shiraa К,, and Yagishita A. Production of nultiply charged Xe1 • ions via photoinizatien and excitation in the L-edge region // J.Phyu.D: At.Mol.Opt.Phys., 1992, v.25, p. 1-167-1473 .

12. Walters D.L., Bhalla C.p. Nonrolatlvi3tic Auger rates. X-ray ratea and fluorescence yields for the K-Shell // Phys. Rov. A, 1971, v.3, No 6, p.1919-1927.

13. Werne L.O., Oergmark Т., siegbahn К. The high resolution In MM and ¡l4si."J Auger spectra from Krypton and M«sNN and N<»00 Auger spectra fron Xenon // Phys.Scripta, 1972, v.6, p.141-150.

14. Kerne Ij.O., ßergmark Т., Siegbahn К. // Phys.Scr», 1973, v. 3, p.149.

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ;

1. Дудэико А.И., Ткмошеаская В.З., Сухоруков В.л., Бирюков A.n. К вопросу о приближенных вычислениях вероятностей монопольного возбуадения электронов // ВЙ1ШТИ, 1982, п 5516-32 Деп. Не.

2. Сухорукой В.Л., Петров Ы.Д., Хоперский А.Н., Дудэико А.И., Бирюков A.n., Попов В.А. Таблицы интегральных ннтвнсиьностеП наиболее ярких озе-лшшй в спектрах L М - И N - серий // ВИНИТИ,1987,п 6609-Вв? ДеП. 31с.

3. Лагутин б.Г., Сухоруков в.Л., Дуденко А.И., Доиэхкн В.в. Сателлиты резонансной перестройки в рентгеновских, рентгч-ноэлектронных и оке-спектрах переходных 3d - металлов // ВИНИТИ, 1987, n 6609-В87 Деп. 31с.

1. сухоруков П.Л.,' Дуденко A.n., Васильева И.Е., Дементьев A.n. Определение заселенности атоиньсс орбхгголэй кислорода по K-VV - оие-спектрам // !2эв. АН СССР, евр.фпэ., 1991, ■Г.65, » 12, с.2472-2477.

5- Дудэмко А.П., Сухоруков В.Л., Бирюков А.П., Петров И.Д., Кочур А.Г., Лагутин Е.Н., Новиков С.А. Теоретический банк данных для интерпретации . оге-спектров // В кн. Теория атомов а атомных спектров, Томск, 1909, с.153.

6. Сухорукое В.Л,, Бирюков А.П., Кочур А.Г., Дуденко А.П. Применение оже-спектроскопии для исследования элементного в электронного строения вещества и связанны® с этим проблемы // в кн. эмиссия с поверхности полупроводников, в том числе ькзоэплссея', льгов, 1989, с.17.

7. Sukhorukov V.b., Potrov I.D., Dlr'ukov Л.P., Dudenko A.I., Lagutln B.M., Kochur A.G. Many-body effects in Auger enlo-sion of atoas, molecules and solids // In book 7th Int. Conf. on Solid Surfaces, Cologne, FRG, 1989,TuP7.

6. Dudenko A.I., Kochur A.G., Sukhorukov V.L., Petrov I.D. Direct Hartree-Fock calculation о£ oultiply charged Xe ions production resulting from 2p vacancy caflcade docay Sixteenth Int.Conf.X-ray and inner olioll Ргосооаоз, Ab-ntracta, Debrecen, Hungary, 1993, p290.

9. Дуденко А.И.,Яагут!Ш Б.Н..Сухоруяов В.П..Петров Е.Д., Кочур А.Г..Новиков С.А..Васильева Ы.Е. База дпниых'во теоретическим энергиям в ширинам оже-переходов в атомах П Третий семинар по атомной спектроскопия, 15-18 док. 1993 г.,тез.докл. ,1!оскиа, 1992.С.90, 98 стр.

10. Kochur A.G., Dudenko A.I., Sukhorukov V.L., Petrov I.D., Direct Hartree-Fock calculation o£v eultiple Xe1 • ions production through inner eholl vacancies de-excitationo И J. Phys. В •: At. Hoi» and Opt. Phyo., 1994, v. 27 , I accepted for publication ) .