Анотація до роботи:

Немет А.М. Збудження та діелектронна рекомбінація іонів цинку і кадмію при електрон-іонних зіткненнях. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук із спеціальності 01.04.04 – фізична електроніка. – Ужгородський національний університет, м. Ужгород, 2003 р.

У дисертації прецизійно досліджено енергетичні залежності ефективних перерізів збудження окремих компонент резонансного дублету іонів Zn⁺ та Cd⁺ при їх зіткненні з моноенергетичними електронами в енергетичному інтервалі 4-120 еВ. Особлива увага була приділена біляпороговій ділянці функцій збудження.

Вперше виявлено чіткі резонансні особливості на енергетичних залежностях ефективних перерізів збудження та діелектронної рекомбінації (ДР), які обумовлюються резонансним захопленням налітаючих електронів іонами і одночасним збудженням системи “електрон+іон” в автоіонізаційні стани (АІС) атомів Zn та Cd. Електронний розпад АІС призводить до резонансного збудження іонних рівнів, а радіаційний – до процесу ДР.

Нижче порогу збудження резонансних рівнів вперше виявлено максимуми, які пояснюються радіаційним розпадом атомарних АІС на рідбергівські стани атома у процесі ДР, тобто вони є діелектронними сателітами резонансних ліній. Встановлено, що між рівнями дублетного розщеплення іонів Zn⁺ та Cd⁺ домінуючим каналом розпаду АІС є електронний розпад на ²Р_1/2 - рівень за рахунок процесу Костера-Кроніга. Виявлено, що сктруктурні особливості обумовлені переважно внеском атомарних АІС, що утворюються при захопленні налітаючих електронів іонами з одночасним збудженням електрона з субвалентної (n-1)d¹⁰ - оболонки.

Вперше виявлено інтенсивне випромінювання з максимумом при енергії 3.81 еВ на довжині хвилі 325.4 нм при зіткненні моноенергетичних електронів з іонами Cd⁺, яке є результатом радіаційного розпаду Cd(4d⁹5s²5p)¹P₁ атомарного АІС на рідбергівські 4d¹⁰5snl рівні атома Cd у процесі ДР.

Встановлено, що на механізми збудження та ДР суттєво впливають релятивістські та кореляційні ефекти і виявлено роль субвалентної (n-1)d¹⁰ – оболонки.

Отримані результати добре узгоджуються із теоретичними розрахунками і суттєво доповнюють відомі експериментальні результати.

1. На енергетичних залежностях ефективних перерізів електронного збудження резонансних ліній іонів Zn⁺ та Cd⁺ виявлено чіткі резонансні особливості, у тому числі і вище потенціалу їх іонізації. Встановлено, що ці особливості обумовлені переважно внеском атомарних АІС, що утворюються при захопленні налітаючого електрона з одночасним збудженням електрона з субвалентної (n-1)d¹⁰-оболонки. Це свідчить про значний вплив субвалентної оболонки на процеси, що відбуваються у валентній оболонці цих іонів. Показано, що резонансний внесок в ефективний переріз збудження резонансних ліній іона Cd⁺ є більш значним порівняно з іоном Zn⁺, що є підтвердженням більшого прояву релятивістського ефекту.

2. Встановлено, що для АІС, які розташовані між ²P_1/2 та ²P_3/2 рівнями дублетного розщеплення резонансних станів іонів Zn⁺ і Cd⁺, домінуючим каналом їх розпаду є електронний розпад на ²P_1/2 рівень за рахунок процесу Костера-Кроніга. Оскільки величина дублетного розщеплення резонансного стану іона Zn⁺ (DЕ=0.11 еВ) є меншою, ніж для іона Cd⁺ (DЕ=0.33 еВ), то на ФЗ слабкої компоненти резонансного дублету іона Zn⁺ цей резонансний внесок проявляється лише як прогин, тоді як у випадку іона Cd⁺ – у вигляді вираженого максимуму.

3. Виявлено випромінювання до порогів збудження резонансних ліній іонів Zn⁺ і Cd⁺, яке ідентифіковане як радіаційні переходи з АІС (n1)d¹⁰ np(²P^o_1/2,3/2) n’l’ на зв’язані (n1)d¹⁰ ns n’l’^1,3L стани атома Zn і Cd у процесі ДР. Відповідні спектральні лінії випромінюються на довжинах хвиль, близьких до довжин хвиль резонансних ліній, тобто вони є їх діелектронними сателітами. Показано, що ефективність електронного збудження діелектронних сателітів та резонансних ліній є одного порядку за величиною. Встановлено, що у порозі збудження резонансних рівнів через наявну моноенергетичність електронів (DЕ_1/2=0.35 еВ) процеси ДР і збудження експериментально нами повністю не відокремлені, а їх ФЗ взаємно перекриваються.

4. Порівняння енергетичних залежностей сумарних ефективних перерізів електронного збудження окремих компонент резонансного дублету іонів Zn⁺ та Cd⁺ з R-матричними розрахунками у наближенні сильного зв’язку 15 каналів (15СС) показало, що якщо у випадку іона Zn⁺ в припороговій області енергій має місце добре узгодження теорії й експерименту, то для іона Cd⁺ на сьогоднішній день існують значні відмінності між вимірами і розрахунками як за абсолютним значенням перерізів збудження, так і за резонансним внеском.

5. Виявлено інтенсивне випромінювання з максимумом ефективності при енергії 3.81 еВ на довжині хвилі l = 325.4 нм при зіткненні іонів Cd⁺ з моноенергетичними електронами, яке є результатом радіаційного розпаду Cd(4d⁹5s²5p)¹P₁ атомарного АІС на рідбергівські 4d¹⁰5snl рівні атома Cd у процесі ДР. Велика ймовірність радіаційного розпаду вказаного АІС пов’язана зі значним (теоретично передбаченим) його конфігураційним змішуванням з іншими рівнями (85 % ¹P₁, 11 % ³P₁ та 4 % ³D₁), що є експериментальним підтвердженням суттєвого зростання ймовірності радіаційного розпаду АІС багатоелектронних атомних систем за рахунок їх сильного конфігураційного змішування рівнів. Це, у свою чергу, призводить до перерозподілу ймовірностей між електронним та радіаційним каналами розпаду АІС.