Della Picca, Renata (2009) Emisión electrónica en colisiones de fotones con blancos moleculares / Electron emission in photon collisions with molecular targets. Tesis Doctoral en Física, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
![[img]](/style/images/fileicons/application_pdf.png)
| PDF (Tesis) Español 1842Kb |
Resumen en español
En esta Tesis se estudia la emisión electrónica en el proceso de fotoionización de una molécula diatómica con un sólo electrón, principalmente de H^+_2 y HeH^2^+. En el marco de la separación de Born-Oppenheimer y de la aproximación dipolar, se calculan en forma exacta las secciones eficaces diferenciales (para distintas configuraciones geométricas del vector polarización y la distancia internuclear), parciales y totales, de este proceso, como función de la energía del electrón emitido. Se analiza la sensibilidad de las secciones eficaces diferenciales usando distintas aproximaciones de los estados electrónicos ligados y del continuo. Se estudia la dependencia de las mismas con los distintos parámetros de la colisión, como la polarización del campo, la distancia internuclear y la simetría de carga de los núcleos. Se observa la presencia de mínimos de Cooper en las secciones eficaces parciales, que corresponden a la no absorción del fotón en el canal correspondiente. Empleando funciones de onda aproximadas de uno y dos centros se hallan expresiones analíticas para las secciones eficaces y para la posición de los mínimos. Finalmente se estudian, para las moléculas orientadas al azar, las secciones eficaces diferenciales mediante el parámetro de asimetría β y las secciones eficaces totales. Se observa que para la molécula homonuclear estas cantidades presentan un comportamiento oscilatorio periódico que está relacionado con la posición de los mínimos de Cooper. Estas oscilaciones se pueden interpretar también como resultado de un proceso de interferencia destructiva en la emisión coherente desde los dos centros de la mol´ecula, análogo al del experimento de Young con dos rendijas iguales.
Resumen en inglés
In this Thesis we study the electronic emission, in the photoionization process, of one electron diatomic molecules. Particular attention is given to the case H^+_2 y HeH^2^+. Using the Born-Oppenheimer and the dipole approximations we calculate exactly the partial, total and differential (for different geometric configurations of the polarization vector and the internuclear distance) cross sections, as a function of the energy of the emitted electron. We analyze the sensitivity of the differential cross sections using different approximations to the bound and continuum electronic states. We study their dependence to different collision parameters, like the field polarization, the internuclear distance and the symmetry of the charge of the nuclei. We observe the presence of Cooper minima in the partial cross sections, which correspond to the zero absorption of the photon in the corresponding channel. Using approximate wave functions of one and two centers, we find analytic expressions for the cross sections and for the position of the minima. Finally, we study the differential cross sections for randomly oriented molecules, by means of the β asymmetry parameter and the total cross sections. In the homonuclear molecule case, these quantities show a periodic oscillatory behavior which is related to the position of the Cooper minima. These oscillations can also be understood as a destructive interference process in the coherent emission from two centers of the molecule, analogous to that observed in the Young’s experiment with two equal slits.
| Tipo de objeto: | Tesis (Tesis Doctoral en Física) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Colisión de fotones; Photon collisions; Fotoionización; Photoionization; Emisión electrónica; Electron emission; Moléculas diatómicas; Mínimos de Cooper; Interferencia tipo Young |
| Referencias: | [1] M. Beuve, M. Caron, P. D. Fainstein, M. Galasi, B. Gervais, R. D. Rivarola and H. Rothard, European Phys. Journal D 21, 125 (2002). [2] C. Champion, A. L’Hoir, P. D. Fainstein, R. D. Rivarola and A. Chetioui, Rad. Res. 163, 222 (2005). [3] H. Bachau, E. Cormier, P. Decleva, J. E. Hansen and F. Mart´ın, Rep. Prog. Phys. 64, 1815 (2001). [4] J. Ullrich and V. P. Shevelko, Many-Particle Quantum Dynamics in Atomic and Molecular Fragmentation (Berlin, Springer, 2003) [5] O. A. Fojón, J. Fernández, A. Palacios, R. D. Rivarola and F. Martín, J. Phys. B 37, 3035 (2004). [6] M. E. Galassi, P. D. Fainstein and R. D. Rivarola, Phys. Rev. A 70, 032721 (2004). [7] U. Keller, Nature 424, 831(2003). [8] J. Ullrich, R. Moshammer, R. Dorner, O. Jagutzki, V. Mergel, H. Schmidt-B¨ocking and L. Spielberger, J. Phys. B 30, 2917 (1997). [9] U. Becker, J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 112, 47 (2000). [10] S. Motoki, J. Adachi, Y. Hikosaka, K. Ito, K. Soejima A. Yagishita, G. Raseev and N. A. Cherepkov, J. Phys. B 33, 4193 (2000). [11] Y. Hikosaka and J. H. D. Eland, Chem. Phys. 277, 53 (2002). [12] D. Akoury et. al., Science 318, 949 (2007). [13] Th. Weber et. al., Nature 43, 437 (2004). [14] A. Yagishita, Photonic, Electronic and Atomic Collisions (World Scientific, Singapore, 1998), p. 149. [15] D. Rolles et. al., Nature 437, 711 (2005). [16] A. Landers et. al., Phys. Rev. Lett. 87, 013002 (2001). [17] T. Jahnke et. al., Phys. Rev. Lett. 88, 073002 (2002). [18] T. Jahnke et. al., Phys. Rev. Lett. 93, 083002 (2004). [19] R. R. Lucchese, Phys. Rev. A 65, 020702 (2002). [20] K. Ito, J. Adachi, Y. Hikosaka, S. Motoki, K. Soejima, A. Yagishita, G. Raseev and N. A. Cherepkov, Phys. Rev. Lett. 85, 46 (2000). [21] T. Young, Philos. Trans. R. Soc. London 92, 1248 (1802). [22] H. D. Cohen and U. Fano, Phys. Rev. 150, 30 (1966). [23] N. Stolterfoht et. al., Phys. Rev. Lett. 87, 023201 (2001). [24] M. E. Galassi, R. D. Rivarola, P. D. Fainstein and N. Stolterfoht, Phys. Rev. A 66, 052705 (2002). [25] L. Nagy, L. Kocbach, K. Póra and J. P. Hansen, J. Phys. B 35, L453 (2002). [26] C. R. Stia, O. A. Fojón, P. F. Weck, J. Hanssen and R. D. Rivarola, J. Phys. B 36, L257 (2003). [27] O. Kamalou, J.-Y. Chesnel, D. Martina, J. Hanssen, C. R. Stia, O. A. Foj´on, R. D. Rivarola and F. Fr´emont, Phys. Rev. A 71, 010702(R) (2005). [28] T. N. Rescigno, D. A. Horner, F. L. Yip and C. W. McCurdy, Phys. Rev. A 72, 052709 (2005). [29] M. Foster, J. Colgan, P. Al-Hagan, J. L. Peacher, D. H. Madison and M. S. Pindzola, Phys. Rev. A 75, 062707 (2007). [30] J. Colgan, A. Huetz, T. J. Reddish and M. S. Pindzola, J. Phys. B 41, 085202 (2008). [31] B. H. Bransden and C. J. Joachain, Physics of Atoms and Molecules (Longman Scientific & Technical, Harlow, 1983). [32] H. A. Erikson and E. L. Hill , Phys. Rev. 83, 71 (1949). [33] D. I. Abramov, A. Ya Kazakov, L. I. Ponomarev, S. Yu Slavyanov and L. N. Somov, J. Phys. B 12, 1761 (1979). [34] G. Hadinger, M. Aubert-Fr´econ and G. Hadinger, J. Phys. B 22, 697 (1989). [35] J. P. Killingbeck, Rep. Prog. Phys. 48, 54 (1985). [36] S. W. Kim, T. Y. Chang and J.O. Hirschfelder, J. Chem. Phys. 43, 1092 (1965). [37] T. G. Winter, M. D. Duncan and N. F. Lane, J. Phys. B. 10, 285 (1977). [38] P. M. Morse and H. Feshbach, Methods of Theoretical Physics (McGraw-Hill, New York, 1953). [39] V. V. Serov, B. B. Joulakian, D. V. Pavlov, I. V. Puzynin and S. I. Vinitsky, Phys. Rev. A 65, 062708 (2002). [40] M. L. Martiarena and V. H. Ponce, J. Phys. B 36, 2991 (2003). [41] G. Hadinger, M. Aubert-Fr´econ and G. Hadinger, J. Phys. B 29, 2951 (1996). [42] J. Rankin and W. R. Thorson, J. Comput. Phys. 32, 437 (1979). [43] L. I. Ponomarev and L. N. Somov, J. Comput. Phys. 20, 183 (1976). [44] M. Abramowitz and I. A. Stegun, Handbook of Mathematical Formulas (Dover Publications, New York, 1972). [45] J. H. Wilkinson, The Algebraic Eigenvalue Problem (Oxford University Press, London, 1965). [46] W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling and B. P. Flannery, Numerical Recipes in Fortran 77: The Art of Scientific Computing (Cambridge University Press, Cambridge, 1992). [47] J. R. Taylor, Scattering Theory, the Quantum Theory on Nonrelativistic Collisions (John Wiley & Sons, 1972). [48] C. Cohen-Tannoudji, B. Diu and F. Lalo¨e, Quantum Mechanics (Wiley, New York, 1977). [49] C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc et G. Grynberg, Introduction `a l’ ´Electrodynamique quantique (InterEditions, Paris, 1989). [50] M. Walter and J. Briggs, J. Phys. B 32, 2487 (1999). [51] M. Brosolo, P. Decleva and A. Lisini Chem. Phys. 181, 85 (1994) [52] C. N. Yang, Phys. Rev. 74, 764 (1948). [53] D. Dill, J. Chem. Phys. 65, 1130 (1976). [54] R. Della Picca, P. D. Fainstein, M. L. Martiarena and A. Dubois, Phys. Rev. A 75, 032710 (2007). [55] M. J. Seaton, Proc. Roy. Soc. A 208, 408 (1951); ibid. 208, 418 (1951). [56] J. W. Cooper, Phys. Rev. 128, 681 (1962). [57] J. P. Connerade, Highly Excited Atoms (Cambridge University Press, Cambridge, 1998). [58] S. K. Semenov and N. A. Cherepkov, J. Phys. B 36, 1409 (2003). [59] G.W. C. Kaye and T. H. Laby, Tables of Physical and Chemical Constants (Longman Scientific and Technical, Essex, 1995). [60] S. K. Semenov and N. A. Cherepkov, Phys. Rev. A 66, 022708 (2002). [61] S. Selstø, J. F. McCann, M. Førre, J. P. Hansen and L. B. Madsen, Phys. Rev. A 73, 033407 (2006). [62] J. Fern´andez and F. Mart´ın, J. Phys. B 40, 2471 (2007). [63] F. Heiser, O. Geßner, J. Viefhaus, K. Wieliczek, R. Hentges and U. Becker, Phys. Rev. Let. 79, 2435 (1997). [64] N. Stolterfoht, R. DuBois and R. D. Rivarola, Electron Emission in Heavy Ion-Atom Collisions (Springer-Verlag, Berlin, 1997). [65] P. D. Fainstein, V. H. Ponce and R. D. Rivarola, J. Phys. B 24, 3091 (1991). [66] R. Della Picca, P. D. Fainstein, M. L. Martiarena and A. Dubois, J. Phys. B 39, 473 (2006). [67] J. Itatani, J. Levesque, D. Zeidler, H. Niikura, H. Pepin, J. C. Kieffer, P. B. Corkum and D. M. Villeneuve, Nature 432, 876 (2004). [68] M. Lewenstein, P. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’ Huillier and P. B. Corkum Phys. Rev. A 49, 2117 (1994). [69] Anh-Thu Le, R. Della Picca, P. D. Fainstein, D. A. Telnov, M. Lein and C. D. Lin, J. Phys. B 41, 081002 (2008). [70] D. R. Bates, Proc. Roy. Soc. A 188, 350 (1947). [71] U. Fano and J. W. Cooper, Rev. Mod. Phys. 40, 441 (1968). [72] S. T. Manson, Phys. Rev. A 31, 3698 (1985). [73] A. Z. Msezane and S. T. Manson, Phys. Rev. Lett. 48, 473 (1982). [74] R. G. Houlgate, J. B. West, K. Codling and G. V. Marr, J. Phys. B 7, L470 (1974). [75] L. Torop, J. Morton and J. B. West, J. Phys. B 9, 2035 (1976). [76] T. A. Carlson, M. O. Krause,W. A. Svensson, P. Gerard, F. A. Grimm, T. A.Whitley and B. P. Pullen, Z. Phys. D - Atoms, Molecules and Clusters 2, 309 (1986). [77] S. T. Pratt, Rep. Prog. Phys. 58, 821 (1995). [78] J. A. Stephens and V. McKoy, Phys. Rev. Lett. 62, 889 (1989). [79] K. Wang, J. A. Stephens and V. McKoy, J. Chem. Phys. 93, 7874 (1990). [80] H. Rudolph and V. McKoy, J. Chem. Phys. 91, 7995 (1989). [81] K. Wang, J. A. Stephens and V. McKoy, J. Chem. Phys. 95, 6456 (1991). [82] K. Wang, J. A. Stephens and V. McKoy, J. Phys. Chem. 98, 460 (1994). [83] J. A. Stephens and V. McKoy, J. Chem. Phys. 93, 7863 (1990). [84] E. de Beer, C. A. de Lange, J. A. Stephens, K. Wang, and V. McKoy, J. Chem. Phys. 95, 714 (1991). [85] R. M. Rao, E. D. Poliakoff, K. Wang and V. McKoy, J. Chem. Phys. 104, 9654 (1996). [86] T. A. Carlson, A. Fahlman, M. O. Krause, T. A. Whitley and F. A. Grimm, J. Chem. Phys. 81, 5389 (1984). [87] W. Thiel, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 34, 399 (1984). [88] S. K. Semenov, N. A. Cherepkov, M. Matsumoto, T. Hatamoto, X-J. Liu, G. Pr¨umper, T. Tanaka, M. Hoashino, H. Tanaka, F. Gel’mukhanov and K. Ueda, J. Phys. B 39, L261 (2006). [89] X.-J. Liu, N. A. Cherepkov, S. K. Semenov, V. Kimberg, F. Gel’mukhanov, G. Prumper, T. Lischke, T. Tanaka, M. Hoshino, H. Tanaka and K. Ueda, J. Phys. B 39, 4801 (2006). [90] J. Fernández, O. Fojón, A. Palacios and F. Martín, Phys. Rev. Lett. 98, 043005 (2007). [91] J. Fernández, O. Fojón, and F. Martín, Phys. Rev. A 79, 023420 (2009). [92] J. A. Richards and F. P. Larkins, J. Phys. B 19, 1945 (1986). [93] C. J. Joachain, Quantum Collision Theory (North Holland, Amsterdam, 1983). [94] R. Della Picca, P. D. Fainstein, M. L. Martiarena and A. Dubois, Phys. Rev. A 77, 022702 (2008). [95] M. Danos and L. C. Maximon, J. Math. Phys. 6, 766 (1965). [96] O. A. Foj´on, A. Palacios, J. Fernández, R. D. Rivarola and F. Mart´ın, Phys. Lett. A 350, 371 (2006). [97] W. Thiel, Chem. Phys. 77, 103 (1983). [98] A. Voitkiv and J. Ullrich, J. Phys. B 34, 4513 (2001). [99] G. Laurent, P. D. Fainstein, M. E. Galassi, R. D. Rivarola, L. Adoui and A. Cassimi, J. Phys. B 35, L495 (2002). [100] N. Sisourat, J. Caillat, A. Dubois and P.D. Fainstein, Phys. Rev. A 76, 012718 (2007). [101] I. S. Gradshteyn and I. M. Ryzhik, Table of Integrals, Series and Products I. S. Gradshteyn and I. M. Ryzht (Academic Press, New York, 1980). [102] M. E. Rose, Elementary theory of angular momentum, (Wiley, New York, 1957) |
| Materias: | Física > Electrónica Física |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Colisiones atómicas |
| Código ID: | 143 |
| Depositado Por: | Samanta Tello |
| Depositado En: | 06 Jul 2010 13:32 |
| Última Modificación: | 06 Jul 2010 13:32 |
Personal del repositorio solamente: página de control del documento
