Диссертация (1150505)
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»ДИССЕРТАЦИЯна соискание учёной степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физико-математических наук,профессор Шабаев В.М.Санкт-Петербург — 20152ОглавлениеВведение . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Поиск квазивырожденных состояний противоположнойчётности в литиеподобных ионах . . . . . . . . . . . . . . . .101.1 Слабое взаимодействие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.2 Гелиеподобные ионы .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.3 Литиеподобные ионы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.3.1 Поиск параметров , и . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.3.2 Вычисление разности энергий . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.3.3 Вычисление ширин состояний .
. . . . . . . . . . . . . . . . 242Эффект несохранения чётности в диэлектронной рекомбинации поляризованного электрона и гелиеподобного иона302.1 Основные формулы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.2 Результаты расчётов и обсуждение . . . . . . . . . . . . . .
. . . 363Эффект несохранения чётности в резонансном рассеянииэлектронов тяжёлыми гелиеподобными ионами . . . . . . .443.1 Основные формулы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.2 Результаты расчётов и обсуждение . . . . . . . . . . . .
. . . . . 49Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .683A Нормировочный множитель для волновых функций литиеподобного иона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69B Построение волновой функции непрерывного спектра . .
.71C Амплитуда упругого рассеяния . . . . . . . . . . . . . . . . .75(+)D Преобразование биспинора (, n); амплитуды рассеяния77E Учёт отклонения рассеивающего потенциала от кулоновского 82Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .864ВведениеАктуальность работыНарушение пространственной чётности означает, что физические явленияи процессы не инвариантны относительно зеркального отражения. Нарушение пространственной симметрии возникает в результате слабого взаимодействия, переносчиками которого являются тяжёлые ± и 0 бозоны. Исследование эффектов несохранения чётности (ЭНЧ) в атомных системах представляет собой фундаментальный интерес.
Он обусловлен возможностью проведения высокоточных измерений ЭНЧ, позволяющих тестировать электрослабый сектор Стандартной Модели (СМ) в низкоэнергетическом режиме.Дополнительный интерес вызван сильной чувствительностью таких эффектов к различным расширениям СМ.В атомных системах эффект несохранения чётности впервые был экспериментально обнаружен в 1978 году в Новосибирске [1] (исторический обзор см.
в книгах [2, 3]). С тех пор было проведено множество экспериментов, направленных на измерение пространственной асимметрии в различныхнейтральных атомах (см., например, обзоры [4, 5]). Наибольшая экспериментальная точность была достигнута для атома цезия133Cs [6, 7]. Объединениеэтих экспериментальных данных с теоретическими вычислениями, проведенными на том же уровне точности (см. работы [8–10]), обеспечило наилучшуюна сегодняшний день проверку СМ в низко-энергетическом режиме.
Однако,следует отметить, что несмотря на значительный прогресс в теоретических5вычислениях, точность экспериментального значения все еще выше точности теоретического. Это обусловлено сложностью проведения расчёта атомной структуры, а именно корреляционных эффектов, нейтральной системы.В тяжёлых многозарядных ионах, напротив, электрон-электронное взаимодействие подавлено по отношению к электрон-ядерному множителем 1/ (– заряд ядра). Такое подавление позволяет вычислять корреляции и атомную структуру с необходимой точностью в рамках теории возмущений помежэлектронному взаимодействию. Этим и обуславливается теоретическийинтерес к ЭНЧ в многозарядных ионах. С экспериментальной точки зрения обнаружение нарушения пространственной симметрии в таких системахпредставляет собой одну из важнейших задач современной физики.Цель работыОсновными целями диссертации являются:1.
Поиск квазивырожденных состояний противоположной пространственной чётности среди дваждывозбужденных уровней тяжёлых литиеподобных ионов. Определение энергетической разности между найденнымиуровнями с точностью, необходимой 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.6Научная новизна работыВ диссертации получены следующие новые результаты:1.
Проведен поиск квазивырожденных состояний противоположной пространственной чётности среди дваждывозбужденных уровней тяжёлыхлитиеподобных ионов. Вычислены разности энергий между состояниями[︀(︀)︀]︀[(12)0 ] и 121/2 0 при = ±1, 4 6 6 7 и = 54 − 100.Обнаружены значения , и , при которых эти уровни становятся квазивырожденными. Для таких состояний были вычислены радиационныеи 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.
Было обнаружено, что нарушениепространственной чётности становится наиболее ярко выраженным приэнергии налетающего электрона, настроенной в резонанс с состоянием[︀(︀)︀]︀121/2 0 .3. Всесторонне изучено нарушение пространственной чётности в процессе упругого резонансного рассеяния поляризованных электронов на тяжёлых гелиеподобных ионах, находящихся в основном состоянии. Былорассмотрено два различных сценария. В первом сценарии предполагалось, что поляризация рассеянного электрона детектируется, в то времякак во втором – она остается неизвестной.
Было обнаружено, что в обоихслучаях эффект несохранения чётности будет наиболее ярко выражен-7ным при рассеянии на ионах с ∼ 62 и ∼ 92 при энергии налетающегоэлектрона вблизи резонанса, отвечающего одному из квазивырожденных[︀(︀)︀]︀состояний [(12)0 ] или 121/2 0 .Научная и практическая значимость работы1. Найдены квазивырожденные дваждывозбужденные состояния противоположной пространственной чётности тяжёлых литиеподобных ионов вкоторых 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.Апробация работыРабота докладывалась на семинарах кафедры квантовой механики физического факультета Санкт-Петербургского государственного университета.
Основные результаты были представлены на научных семинарах молодёжнойшколы «Вклад молодых учёных России в проект FAIR» (Москва, 2012 - 2014),на международных конференциях HCI: Physics of Highly Charged Ions (Хайделберг, 2012), SPARC: Stored Particles Atomic Physics Research Collaboration(Вена, 2012; Йена, 2013; Вормс, 2014), ФАС: Фундаментальная Атомная Спектроскопия (Воронеж, 2013), PEARL: Physics at EBITs and other Advanced8Research Light sources (Шанхай, 2014), ICPEAC: International Conference onPhotonic, Electronic and Atomic Collisions (Толедо, 2015).ПубликацииОсновные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:1.
V. A. Zaytsev, A. V. Maiorova, V. M. Shabaev, A. V. Volotka, andG. Plunien, Parity violation effects with doubly-excited states in heavy Lilike ions. // Physica Scripta T, 2013, vol. 156, p. 014028.2. V. A. Zaytsev, A. V. Maiorova, V. M. Shabaev, A. V. Volotka, S. Tashenov,G. Plunien, and Th. Stöhlker,Parity-nonconservation effect in thedielectronic recombination of polarized electrons with heavy He-like ions. //Physical Review A, 2014, vol. 89, p.
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}
