Вычисление рентгеноэлектронных и рентгеновских спектров редких земель с учетом структуры внутренних уровней

• Автор: Заболоцкий, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 266 c. : ил

В.1. Обсуждение задачи исследования

В.2. Некоторые сведения общего характера

из теории атомных спектров

ВЫЧИСЛЕНИЕ СПЕКТРОВ 4^$0Т0ЭЛЕКГР0Н0В РЕДКИХ

ЗЕМЕЛЬ

1.1. Обсуждение модели расчета:

матрицы энергии и перехода

1.2. Вид спектров фотоионизации 4^оболочки.

Сравнение с экспериментом

1.3. Анализ вкладов в мультиплетную структуру на примере 4f-фотоэлектронных спектров

высокого разрешения

1.4. Зависимость энергии связи в РЗ от степени заполнения оболочки 4<;-электронов
1.5. В ы в о д ы
ИЗУЧЕНИЕ МУЛЬТИПЯЕТНОЙ СТРУКТУРЫ В ФОТОЭЛЕКТРОННЫХ СПЕКТРАХ ВНУТРЕННИХ 3,4 А И 4р-УР0ВНЕЙ РЗ
2.1. Матрицы энергии и перехода для
Г1 оН
конфигурации 1^
2.2. Анализ спектров 4с1 -фотоионизации
для Се, УЬ
2.3. Мультиплетная структура спектров
Лиг, Еи^+, (гс1, Но, Ег, Ттп
2.4. Интерпретация структуры 3<Ы-спектров фотоионизации в редких землях
2.5. Двухконфигурационная матрица энергии
для 4р-фотоэффекта

2.6. Анализ 4р-спектров в простейших
случаях
2.7. В ы в о д ы
3. ЭМИССИОННЫЕ СПЕКТРЫ РЕДКИХ ЗЕМЕЛЬ КАК ДВУХЧАСТИЧНЫЙ
ПРОЦЕСС. ВЫЧИСЛЕНИЕ М4 5 СПЕКТРОВ ЭМИССИИ
3.1. Общее рассмотрение вероятностей и сил
линий комбинированного перехода
3.2. Эмиссия через вырожденное состояние
3.3. Переход через сильнорасщепленное
состояние'
3.4. Вычисление М4 ^ рентгеновских эмиссионных спектров редких земель в одноэлектронном приближении для промежуточного состояния.
Энергия связи 4f-электронов
3.5. В ы в о д ы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1. Сокращения, используемые в формулах,
некоторые соотношения из алгебры моментов
и список текстовых аббревиатур
П.2. Термы и генеалогические коэффициенты

конфигураций f
П.З. Вычисление одноэлектронных радиальных интегралов кулоновского взаимодействия
и перехода
П.4. Вычисление матричного элемента
перехода

П.5. Энергии уровней f и силы линий
ионизации
П.б. Энергии уровней и силы линий переходов для 4 d и 3d-фотоионизации в простейших
случаях
П.7. Вычисление смещения центров тяжести
д N
компонент =5/2,3/2 конфигурации 3d 4f из-за возмущения кулоновским d - f взаимодействием и центров тяжести S групп уровней в конфигурациях

интенсивности. Из рис Л.2-3 видно, что хотя общая картина спектров в теории и эксперименте одинакова, имеются и существенные количественные различия. Основной характеристикой экспериментальных данных является наличие одной линии в первой половине РЗ ряда и двух во второй, кроме УЬ /74/. Теория дает две хорошо разделенные линии
Q О О
для Но +, Ег + , УЬ +, а для остальных элементов второй половины ряда линия, соответствующая переходам в возбужденные состояния имеет менее ярко выраженную, но вполне различимую структуру с расстоянием между ее элементами 2эв. В первой половине РЗ ряда также получается по две слабо разделенных линии для Eu^+,.Srn^+ и Рт^+ и по одной для 0d^+, Рг^+ и Се^+.
1.2.1. Интерпретация вычисленной структуры
Физическая интерпретация результатов следующая. Низшие энергеrN с
тические уровни + группируются, в основном, по квантовому числулЬ.
Внутри групп j/ровней с разными £ (грубая структура) имеется некоторое разбиение по квантовому числу L и другим характеристикам термов, соответствующее более или менее слабо выраженной структуре. Этот вывод непосредственно следует из выражений (В.28) и (В.30).
Из первого ясно, что с вкладом е1Е1 связано положение центров тяжести (ЦТ) уровней данного 5, и, с этой точки зрения, е^Е* является аналогом обменного параметра. Однако е^Е* не есть в точности обменный параметр, поскольку зависит, помимо П и £ , также и от ÏÏ

(т.е. определяет ЦТ Vo -уровней) : при данных П и S вклад е^Е в
энергию больше при меньшем значении старшинства. В свою очередь,

(В.30) показывает, что учет вкладов е2Е и е3Е приводит к расщеплению этих уровней с образованием L -структуры без изменения положения ЦТ системы термов фиксированных v£
Грубая структура как по числу линий, так и по интервалам между линиями совпадает с эксперименталь-ной картиной, по легко заметить, что указанная группировка по ,5 не является универсальной. Так для Ег} Тт и УЬ состояния старшего спина дают вклад в интенсивность