Анотація до роботи:

Іщенко Р.М. Особливості автоіонізаційних процесів у L– та M– електронних оболонках атомів 3d– та 5d– елементів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико–математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2006.

В роботі досліджено особливості таких автоіонізаційних процесів, як радіаційний Оже–ефект (РОЕ) та переходи Костера–Кроніга (КК) за спектрами рентгенівської К–, L– та M– емісії 3d– та 5d– елементів.

Вперше виконано систематичне експериментальне дослідження відносних інтенсивностей рентгенівських емісійних спектрів К–ММ і К–LM РОЕ в атомах 3d– елементів Cr, Fe, Co, Ni, Cu. На підставі отриманих експериментальних значень відносних інтенсивностей спектрів обох типів РОЕ зроблено висновок, що одноелектронна модель миттєвого збурення в цілому задовільно описує явища К–ММ та K–LM РОЕ в атомах 3d– елементів. Запропоновано метод визначення парціальної ширини L₁–рівня Г_13М, пов’язаної з КК–переходами типу L₁–L₃M₅, за експериментально визначеними відносними інтенсивностями ліній L–спектру 5d–елементів. Виявлено, що парціальна ширина Г_13М в ряду елементів W, Re, Os, Ir, Pt монотонно зростає, залишаючись (за винятком Ir) у (2.31.3) рази меншою, ніж передбачає розрахунок, виконаний у наближенні “заморожених” орбіталей. Зростання парціальної ширини Г_13М при збільшенні порядкового номеру елементу корелює зі зростанням кінетичної енергії ежектованого M₅–електрона (у Pt – і M₄ – електрона), що може свідчити про суттєво багатоелектронний характер L₃M₅–автоіонізації атома біля енергетичного порогу L₁–L₃M₅ КК–переходу. Запропоновано модель опису інтенсивностей ліній рентгенівської М–емісії в атомах 5d–елементів, яка враховує найбільш важливі канали генерації та міграції вакансій в М–підоболонках. При використанні запропонованої моделі вперше проведено розрахунок відносної інтенсивності М₅N–сателітів Au та експериментально перевірено коректність запропонованої моделі.

1. Вперше виконано систематичне експериментальне дослідження рентгенівських емісійних спектрів радіаційного К–ММ і К–LM Оже–ефекту в атомах 3d–елементів Cr, Fe, Co, Ni, Cu. Виявлено систематичне перевищення теоретичних значень відносних інтенсивностей радіаційного К–ММ і К–LM Оже–ефекту над експериментальними, що може бути зумовлене як неможливістю реєстрації К–M_2,3M_4,5, К–M_4,5M_4,5 та К–L_2,3M_4,5 радіаційних Оже–переходів, які накладаються на високоінтенсивні частини контурів К_1,3– та Кa_1,2–ліній відповідно, так і неврахуванням в одноелектронній моделі миттєвого збурення кореляційних ефектів при К–ММ і К–LM автоіонізації атомів 3d–елементів. Зроблено висновок, що одноелектронна модель миттєвого збурення в цілому задовільно описує явища радіаційного К–ММ і К–LM Оже–ефекту в атомах 3d–елементів.

2. Запропоновано метод визначення парціальної ширини L₁– рівня Г_13М, пов’язаної з переходами Костера–Кроніга типу L₁–L₃M₅, за експериментально визначеними відносними інтенсивностями ліній L–спектру 5d–елементів. Виявлено, що парціальна ширина Г_13М в ряду елементів W, Re, Os, Ir, Pt монотонно зростає, залишаючись (за винятком Ir) у (2.31.3) рази меншою, ніж передбачає розрахунок, виконаний у наближенні “заморожених” орбіталей. Зростання парціальної ширини Г_13М при збільшенні порядкового номеру елементу корелює зі зростанням кінетичної енергії ежектованого M₅–електрона (у Pt – і M₄ – електрона), що може свідчити про суттєво багатоелектронний характер L₃M₅–автоіонізації атома біля енергетичного порогу L₁–L₃M₅ переходу Костера–Кроніга.

3. Вперше визначено відносні інтегральні перерізи іонізації L–підоболонок атомів W s₂/s₁ та s₃/s₁ при електронному бомбардуванні за експериментальними значеннями відносних інтенсивностей ліній Lb–спектру. Виявлено, що залежності відношень інтегральних перерізів іонізації L₁–, L₂– та L₃– підоболонок W від енергії бомбардуючих електронів добре описуються в наближенні класичних бінарних співударів. Отримано значення числових параметрів у напівемпіричній формулі Бете, за яких досягається найкраще узгодження між експериментальними значеннями відношень s₂/s₁ та s₃/s₁ W та обчисленими за цією формулою.

4. Визначено відносні інтегральні перерізи фотоіонізації L– підоболонок атомів 5d–елементів W, Re, Os, Ir, Pt за експериментально визначеними відносними інтенсивностями ліній Lb–спектрів. Встановлено, що для коректного визначення відносних інтегральних перерізів фотоіонізації L– підоболонок атомів 5d–елементів, у яких переходи Костера–Кроніга типу L₁–L₃M₅ енергетично дозволені (Z>73), необхідно попередньо експериментальним шляхом уточнювати значення природної ширини Г(L₁) та виходів переходів Костера–Кроніга f₁₂, f₁₃.

5. Запропоновано модель опису інтенсивностей ліній рентгенівської М– емісії в атомах 5d–елементів, яка враховує найбільш важливі канали генерації та міграції вакансій в М–підоболонках. При використанні запропонованої моделі вперше проведено розрахунок відносної інтенсивності М₅N– сателітів Au.

6. Вперше виконано експериментальне дослідження відносної інтенсивності М₅N– сателітів Au при різних енергіях іонізуючих фотонів. Виявлено, що отримані експериментальні значення відносної інтенсивності М₅N– сателітів Au узгоджуються з розрахованими за запропонованою в роботі моделлю.

Використана література

1. Scofield J.H. Exchange corrections of K X–ray emission rates // Phys. Rev. A. – 1974. – V. 9, № 3. – P. 1041–1049.

2. Keski–Rahkonen O., Ahopelto J. K to M² radiative Auger effect in transition metals II // J. Phys. C. – 1980. – V. 13, № 4. – P. 471–482.

3. Muhleisen A., Budnar M. K–LM and K–MM radiative Auger effect from Kr and Xe // Phys. Rev. A. – 1996. – V. 54, № 5. – P. 3852–3858.

4. Herren Ch., Dousse J.Cl. High–resolution measurements of K–MM radiative Auger effect in medium–mass atoms // Phys. Rev. A. – 1996. – V. 53, № 2. – P. 717–725.

5. Herren Ch., Dousse J.Cl. Experimental evidence for the K–LM radiative Auger effect in medium–mass atoms // Phys. Rev. A. – 1997. – V. 56, № 4. – P. 2750–2758.

6. Iriarte D.J., Di Rocco H.O. Electron impact ionization cross–sections for atoms and ions: a semiempirical study of trends and regularities // II. Nuovo Cimento. – 1998. – V. 20 D, № 6. – P. 731–748.

Публікації автора:

1. Боровой Н.А., Ищенко Р.Н., Шияновський В.И. Парциальная ширина L₁–уровня, связанная с переходом Костера–Кронига L₁–L₃M₅ в атомах элементов W, Re, Os, Ir, Pt // Оптика и спектроскопия. – 2003. – Т. 95, № 4. – С. 566–570.

2. Боровий М.О., Іщенко Р.М. Напівемпіричне визначення відносних перерізів фотоіонізації L–підоболонок атомів елементів Hf, W, Re, Os, Ir та Pt // Вісник Київського університету. – Серія фіз.–мат. науки. – 2003. – № 4. – С. 363–369.

3. Borovoy M.O., Ischenko R.M., Shyyanovkyi V.I. Integral cross sections of ionization of L–subshells of tungsten atoms under electron bombardment near energetic threshold // Ukrainian journal of physics.– 2004. – V. 49, № 1. – P. 21–25.

4. Боровий М.О., Іщенко Р.М., Степаніщев М.Б. Особливості радіаційного К–ММ Оже–ефекту в 3d–металах Cr, Fe, Co, Ni та Cu // Вісник Київського університету. – Серія фіз.– мат. науки. – 2004. – № 3. – С. 369–375.

5. Borovoy M.O, Ischenko R.M., Shiyanovskiy V.I. М X–ray emission spectrum of multi–ionized Au atoms // Functional Materials.– 2006. – V. 13, № 1. – P. 150–153.

6. Боровий М.О., Іщенко Р.М., Степаніщев М.Б. Рентгенівські емісійні М– та М– спектри кратноіонізованих атомів Au // Вісник Київського університету.– Серія фіз.–мат. науки. – 2006. – № 2. – С. 361–369.

7. Ischenko R.M. X–ray emission high–resolution L₁ and L₂ spectra of Hf, Ta, W, Re and Os atoms // III International Young Scientists Conference of “Problems of Optics and High Technology Material Science SPO 2002”. Scientific works. – Kyiv, 2002. – P. 186.

8. Borovoy M.O., Ischenko R.M. High–resolution X–ray emission spectra of the radiative Auger effect in Cr, Fe, Co and Ni atoms // IV International Young Scientists Conference of “Problems of Optics and High Technology Material Science SPO 2003”. Scientific works. – Kyiv, 2003. – P.85.

9. Borovoy M.O., Ischenko R.M. Integral ionization cross sections of L–subshells of tungsten atoms // IV International Young Scientists Conference of “Problems of Optics and High Technology Material Science SPO 2003”. Scientific works. – Kyiv, 2003. – P. 90.

10. Borovoy M.O., Ischenko R.M. Ionization cross sections of L–subshells of heavy elements by electron impact and photoionization // 11^th Young Scientists Conference on Astronomy and Space Physics. Abstracts. – Kyiv, 2004. – P. 61.

11. Borovoy M.O., Ischenko R.M., Stepanischev M.B. X–ray M–emission intensity of multiionized Au, Pb and Bi atoms by photoabsorption // V International Young Scientists Conference of “Problems of Optics and High Technology Material Science SPO 2004”. Scientific works. – Kyiv, 2004. – P. 122.

12. Borovoy N.A., Ischenko R.M., Shyanovskyi V.I. X–ray emission L– spectra of tungsten atoms under electron impact near the threshold // 20^th International Conference X05: X–ray and Inner–Shell Processes. Abstracts. – Melbourne (Australia), 2005. – P. 175.

13. Borovoy N.A., Ischenko R.M. K–LM and K–LL radiative Auger effect in Cr, Fe, Co and Ni atoms // 20^th International Conference X05: X–ray and Inner–Shell Processes. Abstracts. – Melbourne (Australia), 2005. – P. 186.

14. Borovoy N.A., Ischenko R.M. The ratios of L–subshells ionization cross sections of tungsten atoms under electron impact near–threshold // XXIV International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions ICPEAC 2005. Book of abstracts of contributed papers. – Rosario (Argentina), 2005. – V. 1. – P. 241.

15. Ischenko R.M., Borovoy M.O. Model of X–ray M–emission in atoms of heavy elements // 13^th Open Young Scientists Conference on Astronomy and Space Physics. Abstracts. – Kyiv, 2006. – P. 142.