zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2350Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESВлияние конфигурационного взаимодействия на фотоионизацию 3s-оболочки в атоме аргонаEffects of Configuration Interaction on 3s Shell Photoionization in Argon AtomsChuY.ChuY.

Хуаншань 

Huangshan 

MaK.MaK.

Хуаншань 

Huangshan 

makun@ustc.edu.cnZhouS.-Н.ZhouS.-H.

Ханчжоу 

Hangzhou 

Хуаншаньский университетКитайCollege of Mechanical and Electrical Engineering, Huangshan UniversityChinaШкола информационных технологий, Хуаншаньский университетКитайSchool of Information Engineering, Huangshan UniversityChinaHangzhou Netcase Cloud Music Technology Co., Ltd.КитайHangzhou Netcase Cloud Music Technology Co., Ltd.China20260809202693457110Copyright © Chu Y., Ma K., Zhou S., 20262026Chu Y., Ma K., Zhou S.Chu Y., Ma K., Zhou S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2350

Изучено влияние конфигурационного взаимодействия (КВ) на фотоионизацию 3s-оболочки атомов аргона с использованием релятивистских многоконфигурационных методов Дирака—Фока. Для количественной оценки как эффектов КВ, так и электронных корреляций использованы четыре вычислительные модели: модель А (одноконфигурационная), модель В (ограниченная конфигурация с валентными возбуждениями до 4p-орбитали), модель С (расширенная конфигурация с возбуждениями ядра и валентных электронов до 4p-орбитали) и модель D (расширенная конфигурация с возбуждениями ядра и валентных электронов до 4d-орбитали). Модели С и D, которые включают в себя одинарные и двойные возбуждения от ядра и валентных электронов к 4p- и 4d-орбиталям, демонстрируют отличное соответствие экспериментальным данным. Параметр угловой асимметрии β зависит от энергии, при этом наблюдается значительное расхождение между моделями, использующими ограниченное и расширенное КВ. Проведен детальный анализ вариаций связанных и континуальных электронных орбиталей в различных моделях, изучено их влияние на матричные элементы фотоионизационного перехода. Подчеркнута критическая важность точного моделирования корреляций электронов ядра и валентных электронов для воспроизведения как абсолютных сечений, так и угловых распределений фотоэлектронов, особенно вблизи порога ионизации и минимума Купера.

This study systematically investigates the effects of configuration interaction (CI) on the photoionization of the 3s shell in argon atoms using relativistic multiconfiguration Dirac–Fock methods. To quantify both CI effects and electron correlations, four distinct computational models were employed: Model A (single-configuration), Model B (restricted configuration with valence excitations up to the 4p orbital), Model C (extended configuration with core–valence excitations up to the 4p orbital), and Model D (extended configuration with core–valence excitation up to the 4d orbital). The results demonstrate that Models C and D, which incorporate single and double excitations from core–valence electrons into the 4p and 4d orbitals, achieve excellent agreement with the experimental cross-sectional data. Notably, the angular asymmetry-parameter β exhibits pronounced energy-dependent behavior, with significant divergence observed between models employing restricted versus extended CI treatments. A detailed analysis was conducted to explore the variations in boundstate and continuum-state electron orbitals across different models, as well as their influence on the photoionization transition matrix elements. This work underscores the critical importance of accurately modeling core– valence electron correlations for reproducing both absolute cross sections and photoelectron angular distributions, particularly near ionization thresholds and the Cooper minimum. These findings provide valuable insights into the fundamental mechanisms governing photoionization processes and highlight the need for advanced theoretical frameworks to enable precise predictions in atomic collision dynamics.

конфигурационное взаимодействиемногоконфигурационный метод Дирака— Фокаатом аргона3s-оболочкаconfiguration interactionmulticonfiguration Dirac–Fock methodAr atom3s shellThis work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11804112), the Natural Science Foundation of Anhui Province of China (Grant No. 1808085QA22), the Natural Science Foundation of the Higher Education Institutions of Anhui Province of China (Grant No. 2024AH051759), and the Open Research Project of Anhui Simulation Design and Modern Manufacture Engineering Technology Research Center (Huangshan University) (Grant No. SGCZXYB1807).ReferencesM. Isinger, R. J. Squibb, D. Busto, et al., Science, 358, 893–896 (2017).M. Isinger, R. J. Squibb, D. Busto, et al., Science, 358, 893–896 (2017).M. Schmidt, N. Melzer, M. Kircher, et al., Phys. Rev. Lett., 132, 233002 (2024).M. Schmidt, N. Melzer, M. Kircher, et al., Phys. Rev. Lett., 132, 233002 (2024).V. Schmidt, Rep. Prog. Phys., 55, 1483 (1992).V. Schmidt, Rep. Prog. Phys., 55, 1483 (1992).A. Müller, S. Schippers, R. A. Phaneuf, et al., J. Phys. B, 42, 235602 (2009).A. Müller, S. Schippers, R. A. Phaneuf, et al., J. Phys. B, 42, 235602 (2009).A. Müller, D. Bernhardt, A. Borovik Jr. et al., Astrophys. J., 836, 166 (2017).A. Müller, D. Bernhardt, A. Borovik Jr. et al., Astrophys. J., 836, 166 (2017).A. Müller, E. Lindroth, S. Bari et al., Phys. Rev. A, 98, 033416 (2018).A. Müller, E. Lindroth, S. Bari et al., Phys. Rev. A, 98, 033416 (2018).J. Rossbach, J. R. Schneider, W. Wurth, Phys. Rep., 808, 1 (2019).J. Rossbach, J. R. Schneider, W. Wurth, Phys. Rep., 808, 1 (2019).A. K. Kazansky, N. M. Kabachnik, J. Phys. B, 40, 3413 (2007).A. K. Kazansky, N. M. Kabachnik, J. Phys. B, 40, 3413 (2007).H. Fukuzawa, E. V. Gryzlova, K. Motomura, et al., J. Phys. B, 43, 111001 (2010).H. Fukuzawa, E. V. Gryzlova, K. Motomura, et al., J. Phys. B, 43, 111001 (2010).M. Ilchen, G. Hartmann, E. V. Gryzlova, et al., Nat. Commun., 9, 4659 (2018).M. Ilchen, G. Hartmann, E. V. Gryzlova, et al., Nat. Commun., 9, 4659 (2018).P. A. Carpeggiani, E. V. Gryzlova, M. Reduzzi, A. Dubrouil, D. Facciala, M. Negro, K. Ueda, et. al., Nat. Phys., 15, 170 (2019).P. A. Carpeggiani, E. V. Gryzlova, M. Reduzzi, A. Dubrouil, D. Facciala, M. Negro, K. Ueda, et. al., Nat. Phys., 15, 170 (2019).B. Möbus, B. Magel, K.-H. Schartner, B. Langer, U. Becker, M. Wildberger, H. Schmoranzer, Phys. Rev. A, 47, 3888 (1993).B. Möbus, B. Magel, K.-H. Schartner, B. Langer, U. Becker, M. Wildberger, H. Schmoranzer, Phys. Rev. A, 47, 3888 (1993).D. J. Kennedy, S. T. Manson, Phys. Rev. A, 5, 227 (1972).D. J. Kennedy, S. T. Manson, Phys. Rev. A, 5, 227 (1972).H. P. Saha, Phys. Rev. A, 39, 2456 (1989).H. P. Saha, Phys. Rev. A, 39, 2456 (1989).T. Carette, J. M. Dahlström, L. Argenti, E. Lindroth, Phys. Rev. A, 87, 023420 (2013).T. Carette, J. M. Dahlström, L. Argenti, E. Lindroth, Phys. Rev. A, 87, 023420 (2013).P. C. Deshmukh, S. T. Manson, Atoms, 10, 71 (2022).P. C. Deshmukh, S. T. Manson, Atoms, 10, 71 (2022).M. Ya. Amusia, A. S. Baltenkov, L. V. Chernysheva, Z. Felfli, A. Z. Msezane, Phys. Rev. A, 63, 052506 (2001).M. Ya. Amusia, A. S. Baltenkov, L. V. Chernysheva, Z. Felfli, A. Z. Msezane, Phys. Rev. A, 63, 052506 (2001).K. Ma, Z. B. Chen, L. Y. Xie, C. Z. Dong, H. J. Lv, Z. Jiao, J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom., 232, 29–34 (2019).K. Ma, Z. B. Chen, L. Y. Xie, C. Z. Dong, H. J. Lv, Z. Jiao, J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom., 232, 29–34 (2019).K. Ma, Y. J. Meng, Z. B. Chen, J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom., 244, 146980 (2020).K. Ma, Y. J. Meng, Z. B. Chen, J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom., 244, 146980 (2020).K. Ma, S. X. Wang, L. F. Zhu, Z.M. Tang, L. Y. Xie, Phys. Lett. A, 475, 128852 (2023).K. Ma, S. X. Wang, L. F. Zhu, Z.M. Tang, L. Y. Xie, Phys. Lett. A, 475, 128852 (2023).K. Ma, L. Y. Xie, C. Z. Dong, Acta Phys. Sin., 69, 053201 (2020).K. Ma, L. Y. Xie, C. Z. Dong, Acta Phys. Sin., 69, 053201 (2020).P. G. Burke, A. Hibbert, W. D. Robb, J. Phys. B, 4, 153 (1971).P. G. Burke, A. Hibbert, W. D. Robb, J. Phys. B, 4, 153 (1971).P. G. Burke, K. T. Taylor, J. Phys. B, 8, 2620 (1975).P. G. Burke, K. T. Taylor, J. Phys. B, 8, 2620 (1975).K. A. Berrington, P. G. Burke, J. J. Chang, A. T. Chivers, W. D. Robb, K. T. Taylor, Comp. Phys. Commun., 8, 149 (1974).K. A. Berrington, P. G. Burke, J. J. Chang, A. T. Chivers, W. D. Robb, K. T. Taylor, Comp. Phys. Commun., 8, 149 (1974).P. G. Burke, W. D. Robb, Adv. At. Mol. Opt. Phys., 11, 143 (1976).P. G. Burke, W. D. Robb, Adv. At. Mol. Opt. Phys., 11, 143 (1976).P. Descouvemont, D. Baye, Rep. Prog. Phys., 73, 036301 (2010).P. Descouvemont, D. Baye, Rep. Prog. Phys., 73, 036301 (2010).I. P. Grant, Relativistic Quantum Theory of Atoms and Molecules, Springer, New York (2012).I. P. Grant, Relativistic Quantum Theory of Atoms and Molecules, Springer, New York (2012).J. P. Desclaux, Comp. Phys. Commun., 9, 31–45 (1975).J. P. Desclaux, Comp. Phys. Commun., 9, 31–45 (1975).M. G. Tews, W. F. Perger, Comp. Phys. Commun., 141, 205–216 (2001).M. G. Tews, W. F. Perger, Comp. Phys. Commun., 141, 205–216 (2001).L. Sharma, A. Surzhykov, M. K. Inal, S. Fritzsche, Phys. Rev. A, 81, 023419 (2010).L. Sharma, A. Surzhykov, M. K. Inal, S. Fritzsche, Phys. Rev. A, 81, 023419 (2010).M. K. Inal, A. Surzhykov, S. Fritzsche, Phys. Rev. A, 72, 042720 (2005).M. K. Inal, A. Surzhykov, S. Fritzsche, Phys. Rev. A, 72, 042720 (2005).I. P. Grant, J. Phys. B, 7, 1458–1475 (1974).I. P. Grant, J. Phys. B, 7, 1458–1475 (1974).P. Jönsson, X. He, C. F. Fischer, I. P. Grant, Comp. Phys. Commun., 177, 597–622 (2007).P. Jönsson, X. He, C. F. Fischer, I. P. Grant, Comp. Phys. Commun., 177, 597–622 (2007).A. Kramida, Yu. Ralchenko, J. Reader and NIST ASD Team (2024). NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.12)A. Kramida, Yu. Ralchenko, J. Reader and NIST ASD Team (2024). NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.12)S. Fritzsche, Comp. Phys. Commun., 183, 1525–1559 (2012).S. Fritzsche, Comp. Phys. Commun., 183, 1525–1559 (2012).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.