Везде

RAS PhysicsЖурнал экспериментальной и теоретической физики Journal of Experimental and Theoretical Physics

  • ISSN (Print) 0044-4510
  • ISSN (Online) 3034-641X

Formation and Decay of Autoionization States as the Main Inelastic Energy Loss Mechanism in keV Atomic Collisions

You can
PII
10.31857/S0044451023050139-1
DOI
10.31857/S0044451023050139
Publication type
Article
Status
Published
Authors
A. N Zinov'ev
  • Affiliation: Ioffe Institute
Volume/ Edition
Volume 163 / Issue number 5
Pages
744-766
Abstract
It has been shown that the formation of autoionization states makes the dominant contribution to inelastic energy loss and to ionization in keV atomic collisions, i.e., at velocities lower than the velocities of atomic electrons. Scaling laws have been proposed to calculate the cross sections for the formation of vacancies in inner K and L electron shells of colliding atoms. A model has been proposed to relate ionization processes and the observed inelastic energy losses. Auger transitions in a short-lived quasimolecule formed by two atoms approaching each other have been studied. The nature of the continuous component in electron spectra emitted in collisions has been determined. It has been shown that the excitation of autoionization states determines the stopping cross sections for keV atoms in matter.
Keywords
Date of publication
15.05.2023
Year of publication
2023
Number of purchasers
0
Views
37

References

  1. 1. J. D. Garcia, R. J. Fortner, and T. M. Kavanagh, Rev. Mod. Phys. 45, 111 (1973).
  2. 2. Q. C. Kessel and B. Fastrup, Case Studies in Atomic Physics 3, 137 (1973).
  3. 3. G. N. Ogurtsov, Rev. Mod. Phys. 44, 1 (1972).
  4. 4. J. S. Briggs, in Fundamental processes in energetic atomic collisions, Plenum Press, New York (1983).
  5. 5. В. В. Афросимов и др., ЖТФ 34, 1613 (1964).
  6. 6. В. В. Афросимов и др., ЖТФ 34, 1624 (1964).
  7. 7. В. В. Афросимов и др., ЖТФ 34, 1637 (1964).
  8. 8. E. Everhart and Q. C. Kessel, Phys. Rev. Lett. 14, 247 (1965).
  9. 9. Q. C. Kessel, A.Russek, and E. Everhart, Phys. Rev. Lett. 14, 484 (1965).
  10. 10. Q. C. Kessel and E. Everhart, Phys. Rev. 146, 16 (1966).
  11. 11. U. Fano and W. Lichten, Phys. Rev. Lett. 14, 627 (1965).
  12. 12. Q. C. Kessel, M. P. McCaughey, and E. Everhart, Phys. Rev. 153, 57 (1967).
  13. 13. B. Fastrup, G. Hermann, and K. J. Smith, Phys. Rev. A 3, 1591 (1971).
  14. 14. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. М. Полянский, А. П. Шергин, ЖЭТФ 57, 806 (1969).
  15. 15. П. Ю. Бабенко, А. Н. Зиновьев, А. П. Шергин, Письма в ЖТФ 39, 80 (2013).
  16. 16. P. Yu. Babenko, A. N. Zinoviev, and A. P. Shergin, NIMB 354, 142 (2015).
  17. 17. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев, ЖЭТФ 66, 1933 (1974).
  18. 18. J. Eichler, U. Wille, B. Fastrup, and K. Taulbjerg, Phys. Rev. A 14, 707 (1976).
  19. 19. D. Schneider, G. Notle, U. Wille, and N. Stolterfoht, Phys. Rev. A 28, 161 (1983).
  20. 20. J. Mace, M. J. Gordon, and K. P. Giapis, Phys. Rev. Lett. 9, 257603 (2006).
  21. 21. A. N. Zinoviev, NIMB 269, 829 (2011).
  22. 22. А. Н. Зиновьев, Поверхность 5, 38 (2008).
  23. 23. Г. Г. Месхи, Дисс.... канд-та физ.-матем. наук, ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, Ленинград (1983).
  24. 24. R. K. Cacak, Q. C. Kessel, and M. E. Rudd, Phys. Rev. A 2, 1327 (1970).
  25. 25. R. C. Amme and P. O. Haugsjaa, Phys. Rev. 177, 230 (1969).
  26. 26. H. B. Gilbody and J. B. Hasted, Proc. Roy. Soc. A 238, 334 (1957).
  27. 27. H. B. Gilbody and J. B. Hasted, Proc. Roy. Soc. A 240, 382 (1957).
  28. 28. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. М. Полянский, А. П. Шергин, ЖЭТФ 63, 799 (1972).
  29. 29. F. W. Bingham, Phys. Rev. 182, 180 (1969).
  30. 30. E. J. Knystautas, Q. C. Kessel, R. Del Boca, and H. C. Hayden, Phys. Rev. A 1, 825 (1970).
  31. 31. R. K. Cacak and T. Jorgensen, Phys. Rev. A 2, 1322 (1970).
  32. 32. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев, Письма ЖЭТФ 21, 26 (1975).
  33. 33. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев и др., Письма ЖЭТФ 21, 535 (1975).
  34. 34. F. W. Saris, Physica 52, 1327 (1971).
  35. 35. 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).
  36. 36. V. V. Afrosimov and A. P. Shergin, Proc.VI Int. Conf. on Atomic Physics. Invited Lectures and Progress Reports, Riga (1978).
  37. 37. A. P. Shergin, Proc.VI Int. School. on Physics of Ionized Gases-SPIG-78. Invited Lectures and Progress Reports, Dubrovnik (1978).
  38. 38. M. H. Chen and B. Craseman, Phys. Rev. A 10, 2232 (1974).
  39. 39. J. C. Slater, Phys. Rev. 36, 57 (1930).
  40. 40. D. J. Bierman and W. C. Turkenburg, Physica 67, 533 (1973).
  41. 41. В. В. Афросимов и др., ЖТФ 36, 123 (1966).
  42. 42. E. N. Fuls, P. R. Jones, F. P. Ziemba, and E. Everhart, Phys. Rev. 107, 704 (1957).
  43. 43. P. R. Jones, P. Costigan, and G. Van Dyk, Phys. Rev. 129, 211 (1963).
  44. 44. А. Н. Зиновьев, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, ЖЭТФ 159, 56 (2021).
  45. 45. G. H. Morgan and E. Everhart, Phys. Rev. 128, 667 (1962).
  46. 46. Q. C. Kessel, P. H. Rose, and L. Grodzins, Phys. Rev. Lett. 22, 1031 (1969).
  47. 47. P. O. Haugslaa and R. C. Amme, J. Chem. Phys. 52, 4874 (1970).
  48. 48. F. P. Larkins, J. Phys. B 4, 1 (1973).
  49. 49. B. Fastrup, Phys. Rev. A 9, 2518 (1974).
  50. 50. B. Fastrup, J. Phys. B 7, L206 (1974).
  51. 51. N. Stolterfoht, D. Schneider, D. Burch et al., Phys. Rev. A 12, 1313 (1975).
  52. 52. F. W. Saris and D. Onderdelinden, Physica 49, 441 (1970).
  53. 53. V. V. Afrosimov et al. Proc. X Int. Conf. on Physics of Electronic and Atomic Collisions, Invited Lectures and Progress Reports, Paris (1977).
  54. 54. C. P. Bhalla, J. Phys. B 8, 2792 (1975).
  55. 55. M. H. Chen and B. Crasemann, Proc. IX Int. Conf. on Physics of Electronic and Atomic Collisions, Invited Lectures and Progress Reports, Seattle (1975).
  56. 56. M. Ya. Amusia, V. K. Ivanov, and V. A. Kharchenko, J. Phys. B 18, L563 (1985).
  57. 57. S. Kucas, A. Momkauskaite, and R. Karazija, Astroph. J. 810, 26 (2015).
  58. 58. A. Kucukonder and M. Erguven, AIP Conf. Proc. 2043, 020021 (2018).
  59. 59. S. Santra, A. C. Mandal, D. Mitra et al., Radiat. Phys. Chem. 74, 282 (2005).
  60. 60. I. I. Tupitsyn, Y. S. Kozhedub, V. M. Shabaev et al., Phys. Rev. A 85, 032712 (2012).
  61. 61. P. Verma, P. H. Mokler, A. Br¨auning-Demian et al., Phys. Scr. T 144, 014032 (2011).
  62. 62. G. Lapicki, ICPEAC Abstracts. WE-124, Queensland (2017).
  63. 63. J. S. Briggs and J. Macek, J. Phys. B 5, 579 (1972).
  64. 64. А. Н. Зиновьев, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, Письма ЖЭТФ 114, 13 (2021).
  65. 65. W. E. Meyerhof and K. Taulbjerg, Ann. Rev. Nucl. Sci. 27, 279 (1977).
  66. 66. W. N. Lennard and I. V. Mitchell, J. S. Forster, Phys. Rev. A 18, 1949 (1978).
  67. 67. C. Foster, T. P. Hoogkamer, P. Woerlee, and F. W. Saris, J. Phys. B 9, 1943 (1976).
  68. 68. А. Н. Зиновьев, С.Ю. Овчинников,Ю. С. Гордеев, Письма ЖТФ 7, 139 (1981).
  69. 69. В. С. Михайлов, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, А. Н. Зиновьев, Письма ЖТФ 48, 30 (2022).
  70. 70. С. Ю. Овчинников, Е. А. Соловьев, Письма ЖЭТФ 91, 477 (1986).
  71. 71. M. Pieksma and S. Yu. Ovchinnikov, J. Phys. B 24, 2699 (1991).
  72. 72. С. В. Авакян, Р. Н. Ильин, В. М. Лавров, Г. Н. Огурцов, Сечения процессов ионизации и возбуждения, ГОИ, СПб. (2000).
  73. 73. V. V. Afrosimov et al., XI Int. Conf. on Phys. of Electronic and Atomic Collisions, Kyoto (1979).
  74. 74. В. В. Афросимов и др., ЖТФ 41, 134 (1972).
  75. 75. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, В. М. Лавров, ЖЭТФ 68, 1715 (1975).
  76. 76. F. W. Saris, W. F. van der Weg, H. Tawara, and R. Laubert, Phys. Rev. Lett. 28, 717 (1972).
  77. 77. P. H. Mokler, H. J. Stein, and P. Armbruster, Phys. Rev. Lett. 29, 827 (1972).
  78. 78. J. R. MacDonald, M. D. Brown, and T. Chiao, Phys. Rev. Lett. 30, 471 (1973).
  79. 79. G. Bissinger, and L. C. Feldman, Phys. Rev. Lett. 33, 1 (1974).
  80. 80. B. Knaf and G. Presser, Phys. Lett. A 49, 89 (1974).
  81. 81. F. W. Saris, J. Phys. B 17, 1494 (1974).
  82. 82. W. E. Meyerhof, T. K. Saylor, and R. Anholt, Phys. Rev. A 12, 2641 (1975).
  83. 83. V. M. Mikoushkin, G. N. Ogurtsov, and I. P. Flaks, J. Phys. B 16, L405 (1983).
  84. 84. В. В. Афросимов, Ю. С. Гордеев, А. Н. Зиновьев и др., Письма ЖЭТФ 24, 33 (1976).
  85. 85. В. В. Афросимов, Г. Г. Месхи, Н. Н. Царев, А. П. Шергин, ЖЭТФ 84, 454 (1983).
  86. 86. А. З. Девдариани, В. Н. Островский, Ю. Н. Себякин, ЖЭТФ 73, 412 (1977).
  87. 87. V. K. Nikulin and N. A. Guschina, J. Phys. B 11, 3553 (1978).
  88. 88. B. Fricke and W.-D. Sepp, J. Phys. B 14, L549 (1981).
  89. 89. Л. М. Кишиневский, Е. С. Парилис, ЖЭТФ 55, 1932 (1968).
  90. 90. L. M. Kishinevsky and B. G. Krakov, E. S. Parilis, Phys. Lett. A 85, 141 (1981).
  91. 91. A. P. Shergin, R. Mann, and H. F. Beyer, Z. Phys. A 302, 191 (1981).
  92. 92. В. С. Михайлов, П. Ю. Бабенко, А. П. Шергин, А. Н. Зиновьев, ЖЭТФ 160, 794 (2021).
  93. 93. W. Sidis, J. Phys. B 6, 1188 (1973).
  94. 94. P. H. Woerlee, Yu. S. Gordeev, H. de Waard, and F. W. Saris, J. Phys. B 14, 527 (1981).
  95. 95. A. P. Shergin, R. Stotzel, Z. Roller et al., Phys. Rev. A 34, 4490 (1986).
  96. 96. В. Р. Асатрян, А. П. Шергин, Письма ЖЭТФ 44, 454 (1986).
  97. 97. E. A. Solov'ev, Sov. Phys. JETP 54, 893 (1981).
  98. 98. S. Yu. Ovchinnikov, G. N. Ogurtsov, J. H. Macek, and Yu. S. Gordeev, Phys. Rep. 389, 169 (2004).
  99. 99. Е. А. Соловьев, Новые подходы в квантовой физике, Физматлит, М. (2019).
  100. 100. G. N. Ogurtsov, V. M. Mikoushkin, S. Yu. Ovchinnikov, and J. H. Macek, Phys. Rev. A 74, 042720 (2006).
  101. 101. S. Yu. Ovchinnikov, J. H. Macek, and V. M. Mikoushkin, Phys. Rev. A 84, 032706 (2011).
  102. 102. S. Yu. Ovchinnikov and J. H. Macek, NIMB 241, 78 (2005).
  103. 103. J. H. Macek and S. Yu. Ovchinnikov, Phys. Rev. Lett. 104, 033201 (2010).
  104. 104. L. Ph. H. Schmidt, C. Goihl, D. Metz et al., Phys. Rev. Lett. 112, 083201 (2014).
  105. 105. G. N. Ogurtsov, A. G. Kroupyshev, M. G. Sargsyan et al., Phys. Rev. A 53, 2391 (1996).
  106. 106. A. N. Zinoviev, S. Yu. Ovchinnikov, and Yu. S. Gordeev, Abstr. XII ICPEAC, Gatlinburg (1981).
  107. 107. А. Н. Зиновьев, П. Ю. Бабенко, Д. С. Мелузова, А. П. Шергин, Письма ЖЭТФ 108, 666 (2018).
  108. 108. A. N. Zinoviev, P. Yu. Babenko, D. S. Meluzova, and A. P. Shergin, NIMB 467, 140 (2020).
  109. 109. А. Н. Зиновьев, П.Ю. Бабенко, А. П.Шергин, Поверхность 12, 64 (2020).
  110. 110. P. Sigmund, NIMB 406, 391 (2017).
  111. 111. C. C. Montanari and J. E. Miraglia, Phys. Rev. A 96, 012707 (2017).
  112. 112. О. Б. Фирсов, ЖЭТФ 36, 1517 (1959).
  113. 113. J. F. Ziegler and J. P. Biersack, SRIM. http://www.srim.org.
  114. 114. F. Xu, G. Manico, F. Ascione et al., Phys. Rev. A 57, 1096 (1998).
  115. 115. H. Paul, Stopping Power for Light Ions. http://www.exphys.uni-linz.ac.at/stopping.
  116. 116. P. Sigmund and A. Schinner, NIMB 195, 64 (2002).
  117. 117. P. M. Echenique, F. Flores, and R. H. Ritchie, Sol. Stat. Phys. 43, 229 (1990).
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library