Автореферат (1150504)
Текст из файла
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиЗайцев Владимир АлексеевичЭФФЕКТЫ НЕСОХРАНЕНИЯ ЧЁТНОСТИ В ПРОЦЕССАХРЕЗОНАНСНОЙ РЕКОМБИНАЦИИ И РАССЕЯНИЯЭЛЕКТРОНОВ НА МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНАХСпециальность 01.04.02 —«теоретическая физика»АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата физико-математических наукСанкт-Петербург — 2015Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете.Научный руководитель:доктор физико-математических наук,профессор Шабаев Владимир МоисеевичОфициальные оппоненты: доктор физико-математических наук,Козлов Михаил Геннадьевич,ведущий научный сотрудник«Петербургского института ядернойфизики им. Б.П.
Константинова» Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»доктор физико-математических наук,профессор Шейнерман Сергей Абрамович,профессор Санкт-Петербургского государственного морского техническогоуниверситетаВедущая организация:Защита состоится “Санкт-Петербургский политехническийуниверситет Петра Великого”2015 года вчасовминутна заседании диссертационного совета Д 212.232.24, созданного на базеСанкт-Петербургского государственного университета, по адресу: СанктПетербург, Средний пр. В.О., д. 41/43, ауд.
304.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургскогогосударственного университета и на сайте http://spbu.ru/science/disserАвтореферат разослан “Ученый секретарьдиссертационного советад.ф.-м.н.”2015 года.Аксенова Елена Валентиновна3Общая характеристика работыАктуальность работыНарушение пространственной чётности означает, что физические явленияи процессы не инвариантны относительно зеркального отражения. Такое нарушение возникает в результате слабого взаимодействия, переносчиками которого являются тяжёлые ± и 0 бозоны. Исследование эффектов несохранения чётности (ЭНЧ) в атомных системах представляет собой фундаментальный интерес.
Это обусловлено возможностью проведения высокоточныхизмерений ЭНЧ, позволяющих тестировать электрослабый сектор Стандартной Модели (СМ) в низкоэнергетическом режиме, а также сильной чувствительностью таких эффектов к различным расширениям СМ.В атомных системах эффект несохранения чётности впервые был экспериментально обнаружен в 1978 году в Новосибирске [1]. С тех пор было проведено множество экспериментов, направленных на измерение пространственнойасимметрии в различных нейтральных атомах (см., например, работы [2–4]).Наибольшая экспериментальная точность была достигнута для атома цезия133Cs [5, 6].
Объединение этих экспериментальных данных с теоретическимивычислениями, проведенными на том же уровне точности (см. работы [7–9]),обеспечило наилучшую на сегодняшний день проверку электрослабого сектора СМ в низко-энергетическом режиме. Однако, следует отметить, что,несмотря на значительный прогресс в теоретических вычислениях, точностьэкспериментального значения все еще выше точности теоретического. Этообусловлено сложностью проведения расчёта атомной структуры, а именнокорреляционных эффектов, тяжёлого нейтрального атома. В тяжёлых многозарядных ионах, напротив, электрон-электронное взаимодействие подавлено по отношению к электрон-ядерному множителем 1/ ( – заряд ядра).4Такое подавление позволяет вычислять корреляционные эффекты с необходимой точностью в рамках теории возмущений по межэлектронному взаимодействию.
Этим и обуславливается интерес к ЭНЧ в многозарядных ионах.С экспериментальной точки зрения обнаружение нарушения пространственной чётности в таких системах представляет собой одну из важнейших задачсовременной физики.Цель работыОсновными целями диссертации являлись:1. Поиск квазивырожденных состояний противоположной пространственной чётности среди дваждывозбужденных уровней тяжёлых литиеподобных ионов.
Определение энергетической разности между найденнымиуровнями с точностью, достаточной для оценки эффектов несохранениячётности, индуцированных перемешиванием этих состояний посредствомслабого взаимодействия.2. Исследование эффекта несохранения чётности в процессе диэлектроннойрекомбинации поляризованных электронов в квазивырожденные автоионизационные состояния противоположной пространственной чётноститяжёлых литиеподобных ионов.3. Исследование эффекта несохранения чётности в процессе упругого резонансного рассеяния поляризованных электронов на тяжёлых гелиеподобных ионах.Научная новизна работыВ диссертации получены следующие новые результаты:1.
Вычислены разности энергий между состояниями [(12)0 ] и[︀(︀)︀]︀121/2 0 литиеподобных ионов при = ±1, 4 6 6 7 и5 = 54 − 100. Обнаружены значения , и , при которых эти уровнистановятся квазивырожденными. Для таких состояний вычислены радиационные и автоионизационные ширины.2. Детально исследован эффект несохранения пространственной чётности,индуцированный слабым взаимодействием, в процессе диэлектроннойрекомбинации поляризованного электрона в дваждывозбужденные со[︀(︀)︀]︀стояния [(12)0 ] и 121/2 0 тяжёлого литиеподобного иона.Вычисления были проведены для параметров , и , при которыхожидалось значительное усиление эффекта, обусловленное близостьюсоответствующих уровней по энергии.
Обнаружено, что нарушение пространственной чётности становится наиболее ярко выраженным приэнергии налетающего электрона, настроенной в резонанс с состоянием[︀(︀)︀]︀121/2 0 .3. Исследовано нарушение пространственной чётности в процессе упругогорезонансного рассеяния поляризованных электронов на тяжёлых гелиеподобных ионах, находящихся в основном состоянии. Было рассмотренодва различных сценария. В первом сценарии предполагалось, что поляризация рассеянного электрона детектируется, в то время как во второмона остается неизвестной. Было обнаружено, что в обоих случаях эффект несохранения чётности будет наиболее ярко выраженным при рассеянии на ионах с ∼ 62 и ∼ 92 и энергии налетающего электронавблизи резонанса, отвечающего одному из квазивырожденных состояний[︀(︀)︀]︀[(12)0 ] или 121/2 0 .Теоретическая и практическая значимость работы1.
Найдены квазивырожденные дваждывозбужденные состояния противоположной пространственной чётности тяжёлых литиеподобных ионов в6которых может иметь место заметное усиление нарушения пространственной симметрии.2. Найдены условия, при которых эффект несохранения чётности в процессе диэлектронной рекомбинации поляризованных электронов в автоионизационные состояния тяжёлых литиеподобных ионов является наиболее ярко выраженным.3.
Предложены принципиально возможные экспериментальные сценариипо обнаружению эффектов несохранения чётности в упругом резонансном рассеянии поляризованных электронов на тяжёлых гелиеподобныхионах.Положения, выносимые на защиту1. Найдены квазивырожденные состояния разной пространственной четности в литиеподобных ионах и вычислены разности энергий между ними.2. Проведено исследование эффекта несохранения четности в процессе диэлектронной рекомбинации поляризованных электронов в квазивырожденные состояния литиеподобных ионов.3. Проведено исследование эффекта несохранения четности в процессе резонансного рассеяния поляризованных электронов на гелиеподобныхионах, находящихся изначально в основном состоянии.Апробация работыРабота докладывалась на семинарах кафедры квантовой механики физического факультета Санкт-Петербургского государственного университета.Основные результаты были представлены на научных семинарах молодёжной школы «Вклад молодых учёных России в проект FAIR» (Москва, 20127- 2014), на международных конференциях HCI: Physics of Highly ChargedIons (Гейдельберг, 2012), SPARC: Stored Particles Atomic Physics ResearchCollaboration (Вена, 2012; Йена, 2013; Вормс, 2014), ФАС: Фундаментальная Атомная Спектроскопия (Воронеж, 2013), PEARL: Physics at EBITs andother Advanced Research Light sources (Шанхай, 2014), ICPEAC: InternationalConference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (Толедо, 2015).
Основные результаты диссертации представлены в трёх статьях, опубликованныхв рецензируемых научных журналах (Physical Review A, Journal of PhysicsB и Physica Scripta), входящих в базы данных Web of Science или Scopus.Личный вклад автораНа основании результатов диссертации совместно с соавторами было подготовлено три статьи, опубликованных в индексируемых Web of Science журналах (Phys.
Rev. A, J. Phys. B и Phys. Scr.). Персональный вклад авторав эти работы является определяющим. Диссертант также лично представил10 (4 устных и 1 приглашённый) докладов на научных конференциях. Всепредставленные в диссертации результаты получены лично автором.Основное содержание работыПервая глава посвящена поиску квазивырожденных состояний противоположной пространственной чётности в литиеподобных ионах. Для таких состояний ожидается значительное усиление ЭНЧ, преимущественно обусловленного независящей от спина ядра частью слабого взаимодействия. Дополнительное усиление ЭНЧ обусловлено тем, что матричный элемент гамильтониана слабого взаимодействия, представленного в разделе 1.1, растет быстрее,чем 3 [10].
Таким образом, квазивырожденные состояния разной чётноститяжёлых многозарядных ионов являются многообещающими кандидатамидля поиска ЭНЧ. На сегодняшний день в литературе представлено большое8количество теоретических работ, предлагающих различные экспериментальные сценарии по обнаружению нарушения пространственной симметрии вмногозарядных ионах (краткий исторический обзор приводится в разделе1.2). Во многих этих работах была использована квазивырожденность состояний 21 S0 и 23 P0 гелиеподобных ионов с ∼ 64 и ∼ 90. Опираясь наквазивырожденность этих состояний, в разделе 1.3 обсуждается возможностьусиления ЭНЧ в литиеподобных ионах за счет близости состояний [(12)0 ][︀(︀)︀]︀и 121/2 0 при некоторых значениях , и .
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
