Пороговые резонансные эффекты в фотопоглощении глубоких оболочек отрицательно заряженных центров

• Автор: Лапкин, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 103 с.

Глава 1. Состоянии исследований фотоотрыва от

отрицательных ионов

1.1 Механизмы образования ОИ

1.2 Результаты исследований предыдущих лет

Глава 2. Многоэлектронный корреляции в процессах фотопоглощения

2.1 Амплитуда и сечение фотоотрыва от многоэлектронной системы

2.2 Приближение самосогласованного поля Хартри Фока

2.3 Приближение случайных фаз с обменом - ПСФО

2.4 Динамическая поляризация

2.5 Статическая релаксация

2.6 Резонансы в системе «атомная мишень + электрон»

Глава 3. Околопороговые резонансы и резонансы формы в фотопоглощении внутренней 4(1 оболочкой вп
3.1 Гигантские резонансы в атомах и ионах
3.2 Метод расчета. Спин-поляризованное приближение
3.3 Результаты вычислений
3.3.1 Приближения Хартри-Фока и ПСФО
3.3.2 Учет статической перестройки электронных оболочек
Глава 4. Резонансные явления в окрестности порогов ионизации глубоких оболочек
4.1 Метод расчета. Квазиатомная модель
4.3 Отрицательный ион Бп-. Фотоотрыв от промежуточной
4с1 оболочки
4.4 Отрицательный ион ЬГ. Фотоотрыв от внутренней 1 в оболочки
4.5 Отрицательный ион С-. Фотоотрыв от внутренней 1 в оболочки
4.5 Отрицательный ион Б Г. Фотоотрыв от внутренних
2ь и 2р оболочек
Глава 5. Фотопоглощение 1в оболочки ЬГ с возбуждением электрона из наружной оболочки
5.1 Метод расчета
5.2 Учет многоэлектронных корреляций. Выбор волновых функций
Заключение
Литература

Актуальность проблемы.
Исследования электронной структуры и спектральных характеристик атомов, ионов и молекул, находящихся как в свободном состоянии, так и в среде, имеют длительную историю, которая началась практически с момента появления квантовой механики. Однако в настоящее время большой интерес, как с фундаментальной, так и практической точки зрения представляет изучение свойств различных центров и наноструктур в твердых телах, созданных при различных видах воздействия: легировании (введении
легирующих примесей, путем тепловой диффузии, ионной имплантации или эпитаксии), облучении (электронами, нелегирующими ионами). При этом часто происходит изменении зарядового состояния атомных и молекулярных центров. Появление различных заряженных центров приводит к существенному изменению электронной структуры окружения и, как следствие, к изменению основных свойств. Кроме того, в физике конденсированного состояния положительно и отрицательно заряженные центры играю очень важную роль в фотопроводимости.
Фотопоглощение и фотоэффект относятся к тем фундаментальным процессам, изучение спектральных характеристик которого является важнейшей научной задачей. Фотоны весьма слабо взаимодействуют с мишенью, не изменяя её основного и возбужденного состояний. Поглощение фотона приводит лишь к переходам между ними, а его энергия определяет, в какое именно из состояний может быть совершен переход из начального состояния вследствие поглощения фотона. Этим процесс фотопоглощения как источник информации о структуре выгодно отличается от других процессов, таких как рассеяние (упругое и неупругое) электронов, протонов или других частиц, где налетающая частица заметно деформирует мишень. Благодаря локализованному характеру фотовозбуждения остовных, в особенности глубоких, энергетических уровней можно выделить квазимолекулярные и квазиатомные особенности в спектрах фотопоглощения твердых тел, что
области энергий выше 40 эВ. Максимум этих сечений не превышает 15 Мбарн, максимум в полном сечении, представленном на рисунке 3.6, меньше 25 Мбарн.
^ Парциальное сечение 4<ЗІ —> єрі, приведенное на рисунке 3.2, демонстрирует обычное поведение для фотоперехода с уменьшением орбитального момента.
•/ Обнаружен сильный резонанс в парциальном сечении 4<іТ —» єрТ вблизи порога 3(і| оболочки (рисунок 3.2).
Таким образом, вместо ожидаемого околопорогового резонанса в сечении 46І —> єрі был обнаружен острый пик в сечении 4сіТ —> єрТ.
Для объяснения такого поведения сечений были проанализированы фазы єрТ и єрі электронов. На рисунке 3.3 представлена зависимость єрТ и єрі фаз от импульса электрона р (квадрат импульса соответствует энергии в Ридбергах, 1Рид=13.605эВ). Фаза єрТ в ХФ приближении "замороженного" остова начинается со значения 4л при энергиях є—>0. Такое поведение фаз, в соответствие с теоремой Левинсона [94], свидетельствует о наличии четырех связанных состояний с орбитальным моментом /=1 (2р,Ър,4р] ,5р). Но при небольших энергиях (тысячные доли эВ) єрТ испытывает резкий скачок до 5я, что соответствует образованию квази-связанного "6р|" состояния, лежащего в 4с1| континууме. Именно последний факт ответственен за появление острого пика в парциальном сечении на рисунке 3.2 вблизи порога, который может быть интерпретирован как "6рТ" резонанс. С другой стороны, ХФ фаза єрі электрона также достигает значения 4л вблизи нуля, что говорит о наличии четырех заполненных состояний в соответствующем атомном поле. Три состояния, 2р1, Зр| и 4р] действительно заполнены, однако, состояние 5р| -свободно. Это означает, что в рамках ХФ было получено реальное дискретное возбуждение 4<іІ -»5р! и резонанс в непрерывном 4сЦ спектре по этой причине отсутствует. Интересно отметить, что благодаря короткодействующему взаимодействию между электроном и нейтральным