Образование и распад автоионизационных состояний - основной механизм неупругих потерь при столкновениях атомов кэВ-энергий
- Авторы: Зиновьев А.Н1, Бабенко П.Ю1, Шергин А.П1
-
Учреждения:
- Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
- Выпуск: Том 163, № 5 (2023)
- Страницы: 744-766
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/145412
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451023050139
- EDN: https://elibrary.ru/BFPFEU
- ID: 145412
Цитировать
Аннотация
Показано, что образование автоионизационных состояний вносит доминирующий вклад в формирование неупругих потерь энергии и ионизацию при столкновениях атомов в области кэВ-энергий, т. е. при скоростях, меньших скоростей атомных электронов. Предложены скейлинги для расчета сечений образования K- и L-вакансий во внутренних электронных оболочках сталкивающихся атомов. Предложена модель, устанавливающая связь процессов ионизации и величины наблюдаемой неупругой потери энергии. Представлены результаты исследований оже-переходов в квазимолекуле - короткоживущей системе, образующейся при сближении двух атомных частиц. Выяснена природа непрерывной составляющей в спектрах электронов, эмитируемых при соударениях. Показано, что возбуждение автоионизационных состояний определяет сечения торможения атомов кэВ-энергий в веществе.
Об авторах
А. Н Зиновьев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Email: zinoviev@inprof.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
П. Ю Бабенко
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Email: zinoviev@inprof.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
А. П Шергин
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: zinoviev@inprof.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
Список литературы
- J. D. Garcia, R. J. Fortner, and T. M. Kavanagh, Rev. Mod. Phys. 45, 111 (1973).
- Q. C. Kessel and B. Fastrup, Case Studies in Atomic Physics 3, 137 (1973).
- G. N. Ogurtsov, Rev. Mod. Phys. 44, 1 (1972).
- J. S. Briggs, in Fundamental processes in energetic atomic collisions, Plenum Press, New York (1983).
- В. В. Афросимов и др., ЖТФ 34, 1613 (1964).
- В. В. Афросимов и др., ЖТФ 34, 1624 (1964).
- В. В. Афросимов и др., ЖТФ 34, 1637 (1964).
- E. Everhart and Q. C. Kessel, Phys. Rev. Lett. 14, 247 (1965).
- Q. C. Kessel, A.Russek, and E. Everhart, Phys. Rev. Lett. 14, 484 (1965).
- Q. C. Kessel and E. Everhart, Phys. Rev. 146, 16 (1966).
- U. Fano and W. Lichten, Phys. Rev. Lett. 14, 627 (1965).
- Q. C. Kessel, M. P. McCaughey, and E. Everhart, Phys. Rev. 153, 57 (1967).
- B. Fastrup, G. Hermann, and K. J. Smith, Phys. Rev. A 3, 1591 (1971).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. М. Полянский, А. П. Шергин, ЖЭТФ 57, 806 (1969).
- П. Ю. Бабенко, А. Н. Зиновьев, А. П. Шергин, Письма в ЖТФ 39, 80 (2013).
- P. Yu. Babenko, A. N. Zinoviev, and A. P. Shergin, NIMB 354, 142 (2015).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев, ЖЭТФ 66, 1933 (1974).
- J. Eichler, U. Wille, B. Fastrup, and K. Taulbjerg, Phys. Rev. A 14, 707 (1976).
- D. Schneider, G. Notle, U. Wille, and N. Stolterfoht, Phys. Rev. A 28, 161 (1983).
- J. Mace, M. J. Gordon, and K. P. Giapis, Phys. Rev. Lett. 9, 257603 (2006).
- A. N. Zinoviev, NIMB 269, 829 (2011).
- А. Н. Зиновьев, Поверхность 5, 38 (2008).
- Г. Г. Месхи, Дисс.... канд-та физ.-матем. наук, ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, Ленинград (1983).
- R. K. Cacak, Q. C. Kessel, and M. E. Rudd, Phys. Rev. A 2, 1327 (1970).
- R. C. Amme and P. O. Haugsjaa, Phys. Rev. 177, 230 (1969).
- H. B. Gilbody and J. B. Hasted, Proc. Roy. Soc. A 238, 334 (1957).
- H. B. Gilbody and J. B. Hasted, Proc. Roy. Soc. A 240, 382 (1957).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. М. Полянский, А. П. Шергин, ЖЭТФ 63, 799 (1972).
- F. W. Bingham, Phys. Rev. 182, 180 (1969).
- E. J. Knystautas, Q. C. Kessel, R. Del Boca, and H. C. Hayden, Phys. Rev. A 1, 825 (1970).
- R. K. Cacak and T. Jorgensen, Phys. Rev. A 2, 1322 (1970).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев, Письма ЖЭТФ 21, 26 (1975).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев и др., Письма ЖЭТФ 21, 535 (1975).
- F. W. Saris, Physica 52, 1327 (1971).
- A. P. Shergin and Yu. S. Gordeev, Proc. X Int. Conf. on Physics of Electronic and Atomic Collisions, Invited Lectures and Progress Reports, Paris (1977).
- V. V. Afrosimov and A. P. Shergin, Proc.VI Int. Conf. on Atomic Physics. Invited Lectures and Progress Reports, Riga (1978).
- A. P. Shergin, Proc.VI Int. School. on Physics of Ionized Gases-SPIG-78. Invited Lectures and Progress Reports, Dubrovnik (1978).
- M. H. Chen and B. Craseman, Phys. Rev. A 10, 2232 (1974).
- J. C. Slater, Phys. Rev. 36, 57 (1930).
- D. J. Bierman and W. C. Turkenburg, Physica 67, 533 (1973).
- В. В. Афросимов и др., ЖТФ 36, 123 (1966).
- E. N. Fuls, P. R. Jones, F. P. Ziemba, and E. Everhart, Phys. Rev. 107, 704 (1957).
- P. R. Jones, P. Costigan, and G. Van Dyk, Phys. Rev. 129, 211 (1963).
- А. Н. Зиновьев, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, ЖЭТФ 159, 56 (2021).
- G. H. Morgan and E. Everhart, Phys. Rev. 128, 667 (1962).
- Q. C. Kessel, P. H. Rose, and L. Grodzins, Phys. Rev. Lett. 22, 1031 (1969).
- P. O. Haugslaa and R. C. Amme, J. Chem. Phys. 52, 4874 (1970).
- F. P. Larkins, J. Phys. B 4, 1 (1973).
- B. Fastrup, Phys. Rev. A 9, 2518 (1974).
- B. Fastrup, J. Phys. B 7, L206 (1974).
- N. Stolterfoht, D. Schneider, D. Burch et al., Phys. Rev. A 12, 1313 (1975).
- F. W. Saris and D. Onderdelinden, Physica 49, 441 (1970).
- V. V. Afrosimov et al. Proc. X Int. Conf. on Physics of Electronic and Atomic Collisions, Invited Lectures and Progress Reports, Paris (1977).
- C. P. Bhalla, J. Phys. B 8, 2792 (1975).
- M. H. Chen and B. Crasemann, Proc. IX Int. Conf. on Physics of Electronic and Atomic Collisions, Invited Lectures and Progress Reports, Seattle (1975).
- M. Ya. Amusia, V. K. Ivanov, and V. A. Kharchenko, J. Phys. B 18, L563 (1985).
- S. Kucas, A. Momkauskaite, and R. Karazija, Astroph. J. 810, 26 (2015).
- A. Kucukonder and M. Erguven, AIP Conf. Proc. 2043, 020021 (2018).
- S. Santra, A. C. Mandal, D. Mitra et al., Radiat. Phys. Chem. 74, 282 (2005).
- I. I. Tupitsyn, Y. S. Kozhedub, V. M. Shabaev et al., Phys. Rev. A 85, 032712 (2012).
- P. Verma, P. H. Mokler, A. Br¨auning-Demian et al., Phys. Scr. T 144, 014032 (2011).
- G. Lapicki, ICPEAC Abstracts. WE-124, Queensland (2017).
- J. S. Briggs and J. Macek, J. Phys. B 5, 579 (1972).
- А. Н. Зиновьев, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, Письма ЖЭТФ 114, 13 (2021).
- W. E. Meyerhof and K. Taulbjerg, Ann. Rev. Nucl. Sci. 27, 279 (1977).
- W. N. Lennard and I. V. Mitchell, J. S. Forster, Phys. Rev. A 18, 1949 (1978).
- C. Foster, T. P. Hoogkamer, P. Woerlee, and F. W. Saris, J. Phys. B 9, 1943 (1976).
- А. Н. Зиновьев, С.Ю. Овчинников,Ю. С. Гордеев, Письма ЖТФ 7, 139 (1981).
- В. С. Михайлов, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, А. Н. Зиновьев, Письма ЖТФ 48, 30 (2022).
- С. Ю. Овчинников, Е. А. Соловьев, Письма ЖЭТФ 91, 477 (1986).
- M. Pieksma and S. Yu. Ovchinnikov, J. Phys. B 24, 2699 (1991).
- С. В. Авакян, Р. Н. Ильин, В. М. Лавров, Г. Н. Огурцов, Сечения процессов ионизации и возбуждения, ГОИ, СПб. (2000).
- V. V. Afrosimov et al., XI Int. Conf. on Phys. of Electronic and Atomic Collisions, Kyoto (1979).
- В. В. Афросимов и др., ЖТФ 41, 134 (1972).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, В. М. Лавров, ЖЭТФ 68, 1715 (1975).
- F. W. Saris, W. F. van der Weg, H. Tawara, and R. Laubert, Phys. Rev. Lett. 28, 717 (1972).
- P. H. Mokler, H. J. Stein, and P. Armbruster, Phys. Rev. Lett. 29, 827 (1972).
- J. R. MacDonald, M. D. Brown, and T. Chiao, Phys. Rev. Lett. 30, 471 (1973).
- G. Bissinger, and L. C. Feldman, Phys. Rev. Lett. 33, 1 (1974).
- B. Knaf and G. Presser, Phys. Lett. A 49, 89 (1974).
- F. W. Saris, J. Phys. B 17, 1494 (1974).
- W. E. Meyerhof, T. K. Saylor, and R. Anholt, Phys. Rev. A 12, 2641 (1975).
- V. M. Mikoushkin, G. N. Ogurtsov, and I. P. Flaks, J. Phys. B 16, L405 (1983).
- В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев и др., Письма ЖЭТФ 24, 33 (1976).
- В. В. Афросимов, Г. Г. Месхи, Н. Н. Царев, А. П. Шергин, ЖЭТФ 84, 454 (1983).
- А. З. Девдариани, В. Н. Островский, Ю. Н. Себякин, ЖЭТФ 73, 412 (1977).
- V. K. Nikulin and N. A. Guschina, J. Phys. B 11, 3553 (1978).
- B. Fricke and W.-D. Sepp, J. Phys. B 14, L549 (1981).
- Л. М. Кишиневский, Е. С. Парилис, ЖЭТФ 55, 1932 (1968).
- L. M. Kishinevsky and B. G. Krakov, E. S. Parilis, Phys. Lett. A 85, 141 (1981).
- A. P. Shergin, R. Mann, and H. F. Beyer, Z. Phys. A 302, 191 (1981).
- В. С. Михайлов, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, А. Н. Зиновьев, ЖЭТФ 160, 794 (2021).
- W. Sidis, J. Phys. B 6, 1188 (1973).
- P. H. Woerlee, Yu. S. Gordeev, H. de Waard, and F. W. Saris, J. Phys. B 14, 527 (1981).
- A. P. Shergin, R. Stotzel, Z. Roller et al., Phys. Rev. A 34, 4490 (1986).
- В. Р. Асатрян, А. П. Шергин, Письма ЖЭТФ 44, 454 (1986).
- E. A. Solov'ev, Sov. Phys. JETP 54, 893 (1981).
- S. Yu. Ovchinnikov, G. N. Ogurtsov, J. H. Macek, and Yu. S. Gordeev, Phys. Rep. 389, 169 (2004).
- Е. А. Соловьев, Новые подходы в квантовой физике, Физматлит, М. (2019).
- G. N. Ogurtsov, V. M. Mikoushkin, S. Yu. Ovchinnikov, and J. H. Macek, Phys. Rev. A 74, 042720 (2006).
- S. Yu. Ovchinnikov, J. H. Macek, and V. M. Mikoushkin, Phys. Rev. A 84, 032706 (2011).
- S. Yu. Ovchinnikov and J. H. Macek, NIMB 241, 78 (2005).
- J. H. Macek and S. Yu. Ovchinnikov, Phys. Rev. Lett. 104, 033201 (2010).
- L. Ph. H. Schmidt, C. Goihl, D. Metz et al., Phys. Rev. Lett. 112, 083201 (2014).
- G. N. Ogurtsov, A. G. Kroupyshev, M. G. Sargsyan et al., Phys. Rev. A 53, 2391 (1996).
- A. N. Zinoviev, S. Yu. Ovchinnikov, and Yu. S. Gordeev, Abstr. XII ICPEAC, Gatlinburg (1981).
- А. Н. Зиновьев, П. Ю. Бабенко, Д. С. Мелузова, А. П. Шергин, Письма ЖЭТФ 108, 666 (2018).
- A. N. Zinoviev, P. Yu. Babenko, D. S. Meluzova, and A. P. Shergin, NIMB 467, 140 (2020).
- А. Н. Зиновьев, П.Ю. Бабенко, А. П.Шергин, Поверхность 12, 64 (2020).
- P. Sigmund, NIMB 406, 391 (2017).
- C. C. Montanari and J. E. Miraglia, Phys. Rev. A 96, 012707 (2017).
- О. Б. Фирсов, ЖЭТФ 36, 1517 (1959).
- J. F. Ziegler and J. P. Biersack, SRIM. http://www.srim.org.
- F. Xu, G. Manico, F. Ascione et al., Phys. Rev. A 57, 1096 (1998).
- H. Paul, Stopping Power for Light Ions. http://www.exphys.uni-linz.ac.at/stopping.
- P. Sigmund and A. Schinner, NIMB 195, 64 (2002).
- P. M. Echenique, F. Flores, and R. H. Ritchie, Sol. Stat. Phys. 43, 229 (1990).