Влияние конфигурационного взаимодействия на фотоионизацию 3s-оболочки в атоме аргона

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.

1. M. Isinger, R. J. Squibb, D. Busto, et al., Science, 358, 893–896 (2017).

2. M. Schmidt, N. Melzer, M. Kircher, et al., Phys. Rev. Lett., 132, 233002 (2024).

3. V. Schmidt, Rep. Prog. Phys., 55, 1483 (1992).

4. A. Müller, S. Schippers, R. A. Phaneuf, et al., J. Phys. B, 42, 235602 (2009).

5. A. Müller, D. Bernhardt, A. Borovik Jr. et al., Astrophys. J., 836, 166 (2017).

6. A. Müller, E. Lindroth, S. Bari et al., Phys. Rev. A, 98, 033416 (2018).

7. J. Rossbach, J. R. Schneider, W. Wurth, Phys. Rep., 808, 1 (2019).

8. A. K. Kazansky, N. M. Kabachnik, J. Phys. B, 40, 3413 (2007).

9. H. Fukuzawa, E. V. Gryzlova, K. Motomura, et al., J. Phys. B, 43, 111001 (2010).

10. M. Ilchen, G. Hartmann, E. V. Gryzlova, et al., Nat. Commun., 9, 4659 (2018).

11. P. A. Carpeggiani, E. V. Gryzlova, M. Reduzzi, A. Dubrouil, D. Facciala, M. Negro, K. Ueda, et. al., Nat. Phys., 15, 170 (2019).

12. B. Möbus, B. Magel, K.-H. Schartner, B. Langer, U. Becker, M. Wildberger, H. Schmoranzer, Phys. Rev. A, 47, 3888 (1993).

13. D. J. Kennedy, S. T. Manson, Phys. Rev. A, 5, 227 (1972).

14. H. P. Saha, Phys. Rev. A, 39, 2456 (1989).

15. T. Carette, J. M. Dahlström, L. Argenti, E. Lindroth, Phys. Rev. A, 87, 023420 (2013).

16. P. C. Deshmukh, S. T. Manson, Atoms, 10, 71 (2022).

17. M. Ya. Amusia, A. S. Baltenkov, L. V. Chernysheva, Z. Felfli, A. Z. Msezane, Phys. Rev. A, 63, 052506 (2001).

18. 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).

19. K. Ma, Y. J. Meng, Z. B. Chen, J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom., 244, 146980 (2020).

20. K. Ma, S. X. Wang, L. F. Zhu, Z.M. Tang, L. Y. Xie, Phys. Lett. A, 475, 128852 (2023).

21. K. Ma, L. Y. Xie, C. Z. Dong, Acta Phys. Sin., 69, 053201 (2020).

22. P. G. Burke, A. Hibbert, W. D. Robb, J. Phys. B, 4, 153 (1971).

23. P. G. Burke, K. T. Taylor, J. Phys. B, 8, 2620 (1975).

24. K. A. Berrington, P. G. Burke, J. J. Chang, A. T. Chivers, W. D. Robb, K. T. Taylor, Comp. Phys. Commun., 8, 149 (1974).

25. P. G. Burke, W. D. Robb, Adv. At. Mol. Opt. Phys., 11, 143 (1976).

26. P. Descouvemont, D. Baye, Rep. Prog. Phys., 73, 036301 (2010).

27. I. P. Grant, Relativistic Quantum Theory of Atoms and Molecules, Springer, New York (2012).

28. J. P. Desclaux, Comp. Phys. Commun., 9, 31–45 (1975).

29. M. G. Tews, W. F. Perger, Comp. Phys. Commun., 141, 205–216 (2001).

30. L. Sharma, A. Surzhykov, M. K. Inal, S. Fritzsche, Phys. Rev. A, 81, 023419 (2010).

31. M. K. Inal, A. Surzhykov, S. Fritzsche, Phys. Rev. A, 72, 042720 (2005).

32. I. P. Grant, J. Phys. B, 7, 1458–1475 (1974).

33. P. Jönsson, X. He, C. F. Fischer, I. P. Grant, Comp. Phys. Commun., 177, 597–622 (2007).

34. A. Kramida, Yu. Ralchenko, J. Reader and NIST ASD Team (2024). NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.12)

35. S. Fritzsche, Comp. Phys. Commun., 183, 1525–1559 (2012).