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励起状態にある標的からの多価イオンによる電子捕獲過程に現れる共鳴現象の理論的解明

研究課題

研究課題/領域番号 09640480
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理学一般
研究機関新潟大学

研究代表者

島倉 紀之  新潟大学, 理学部, 教授 (40111314)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード共鳴現象 / 多価イオン / 電子捕獲 / 低エネルギー / 励起状態 / 波束
研究概要

(1)共鳴が高い衝突エネルギーで観測されるには、標的原子の分極率が大きいことと入射イオンの電荷が大きいことが必要である。ベリリウム、ホウ素、炭素、窒素、酸素の多価イオンと標的(水素原子、水素分子、ヘリウム原子)系で電子捕獲断面積を求めた。(Be^<3+>+He)系、(N^<5+>+H)系において、それぞれ、0.01eV/amu,0.015eV/amuで共鳴が現れた。
(2)励起状態では分極率が大きいので、共鳴が高い衝突エネルギーで観測される可能性がある。(Be^<q+>、B^<q+>イオン+励起H原子)系および(C^<6+>+励起He原子)系に対して断面積計算を行ったところ、ポテンシャル曲線の反発、擬交差点での遷移確率など他の要素が影響を与え、励起状態にある標的は有利でないことがわかった。
(3)アルカリ金属原子は分極率が大きい。(Be^<q+>(q=2-3),B^<q+>(q=2-3)イオン+アルカリ金属)系に対し、断面積を計算した。(Be^<2+>+Li)衝突系で、最大0.06eVの衝突エネルギーで共鳴が現れることがわかり、アルカリ金属原子は標的として有望であることがわかった。そこで(ヘリウム、ベリリウム、ホウ素、炭素、窒素、酸素の多価イオン+アルカリ金属原子)系に対して断面積を計算した。(He^<2+>+Na)衝突系で、最も高い衝突エネルギー0.3eVにおいて共鳴が現れた。
(4)共鳴現象解明のため、波束法に基づくいくつかのコードの開発を行い、(N^<5+>+H)衝突系に適用した。新たに開発した時間依存の量子論的多チャンネル緊密結合法に基づき断面積の計算を行った。また、波束が準分子の回転・振動状態につかまり、有効ポテンシャルの井戸中に長いこと存在し続けるなどの現象を見れるようになり、共鳴現象に対する理解が深まった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] S. Kita: "Excitation mechanisms in moderate-energy Li^+ - Ar collisions"Phys. Rev.. A55(5). 3504-3517 (1997)

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "Magnetic field effects on electron capture processes by highly charged ions : collisions"Physica Scripta. T73. 110-111 (1997)

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "Molecular-state treatment of electron capture in collisions of Be^<3+> ions with He atoms below 10keV amu^<-1>"J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys.. 31(8). 1741-1752 (1998)

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  • [文献書誌] S. Kita: "Charge-overlap effect on the electronic transitions in moderate-energy collisions between closed-shell particles with rare-gas structure"J. Chem. Phys.. 109(22). 9713-9718 (1998)

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "Electron capture and excitations in collisions of Si^<2+> ions with He atoms at intermediate energies"Phys. Rev.. A60(6). 4504-4509 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Arimoto: "Unexpected reduction of spin-exchange cross section for fast ^3He^+ ion incident on Rb atom"European Physical J. D. 8. 305-308 (2000)

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  • [文献書誌] S. Kita: "Excitation mechanisms in moderate-energy Li^+-Ne collisions"Phys. Rev.. (in press).

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  • [文献書誌] S. Gotoh: "Excitation Mechanisms in Moderate-energy Li^+ - Ne and K^+ - Ne Collisions"Abstracts of Papers, XXth ICPEAC(Vienna). TH. 107-107 (1997)

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  • [文献書誌] S. Kita: "Excitation Mechanisms in Moderate-energy Collisions of Alkali Ions with Rare-gas Atoms"Abstracts of Papers, XXth ICPEAC(Vienna). TH. 108-108

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "Molecular-orbital Treatment of Electron Capture in Collisions of Be^<2+> and Be^<3+> Ions with He Atoms : Resonance Structure by Quasi-molecular States"Abstracts of Papers, XXth ICPEAC(Vienna). TH. 141-141

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "Resonances in electron capture by highly charged ions : A new method by using quantum-mechanical wave-packet model"Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC(Sendai). TH. 102-102 (1999)

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "The electron capture processes in collisions with He atoms and Be^<q+> (q=2, 3, 4) ions at low to intermediate collision energies"Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC(Sendai). TH. 103-103 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Sakurai: "Electron capture and transfer-excitation processes in slow collisions of C^<6+> ions with He atoms"Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC(Sendai). TH. 104-104 (1999)

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  • [文献書誌] S. Kita: "Excitation processes in moderate-energy K^+ - Ne collisions"Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC(Sendai). MO. 116-116 (1999)

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  • [文献書誌] S. Suzuki: "Mutual neutralization processes in collisions between H^- ions and Na^+ ions in the energy range from 20 eV to 10 keV"Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC(Sendai). TU. 092-092 (1999)

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  • [文献書誌] S. Kita and N. Shimakura: "Excitation mechanisms in moderate-energy LiィイD1+ィエD1 - Ar collisions."Physical Review. A55. 3504-3517 (1997)

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  • [文献書誌] S. Suzuki, T. Shirai, and N. Shimakura: "Magnetic field effects on electron capture processes by highly charged ions : collisions of BィイD14+ィエD1 ions with H atoms."Physica Script. T73. 110-111 (1997)

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  • [文献書誌] S. Suzuki, N. Shimakura, T. Shirai, and M. Kimura: "Molecular-state treatment of electron capture in collisions of BeィイD13+ィエD1 ions with He atoms below 10 keV amuィイD1-1ィエD1."Journal of Physics B : At. Mol. Opt. Phys.. 31. 1741-1752 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kita, T. Hasegawa, S. Gotoh, and N. Shimakura: "Charge-overlap effect on the electronic transitions in moderate-energy collisions between closed-shell particles with rare-gas structure."Journal of Chemical Physics. 109. 9713-9718 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suzuki, N. Shimakura, J. P. Gu, G. Hirsch, R. J. Buenker, M. Kimura, and P. C. Stancil: "Electron capture and excitatios in collisions of SiィイD12+ィエD1 ions with He atoms at intermediate energies."Physical Review. A60. 4504-4509 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Arimoto, N. Shimakura, K. Yonehara, T. Yamagata, and M. Tanaka: "Unexpected reduction of spin-exchange cross section for fast ィイD13ィエD1HeィイD1+ィエD1 ion incident on Rb atom."Europian Journal of Phys.ics D. 8. 305-308 (2000)

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  • [文献書誌] S. Kita, S. Gotoh, N. Shimakura and S. Koseki: "Excitation mechanisms in moderate-energy LiィイD1+ィエD1-Ne collisions."Physical Review. (in press).

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  • [文献書誌] S. Gotoh, S. Kita, S. Nakamura, and N. Shimakura: "Excitation Mechanisms in Moderate-energy LiィイD1+ィエD1 - Ne and KィイD1+ィエD1 - Ne Collisions"Abstracts of Papers, XXth ICPEAC (Vienna), I. TH. 107 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kita, S. Gotoh, and N. Shimakura: "Excitation Mechanisms in Moderate-energy Collisions of Alkali Ions with Rare-gas Atoms."Abstracts of Papers, XXth ICPEAC (Vienna), I. TH. 108 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suzuki, N. Shimakura, T. Shirai, and M. Kimura: "Molecukar-orbital Treatment of Electron Capture in Collisions of BeィイD12+ィエD1 and BeィイD13+ィエD1 Ions with He Atoms : Resonance Structure by Quasi-molecular States."Abstracts of Papers, XXth ICPEAC (Vienna), I. TH. 141 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Suzuki, N. Shimakura, and H. Kono: "Resonances in electron capture by highly charged ions : A new method by using quantum-mechanical wave-packet model."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), I. TH. 102 (1999)

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  • [文献書誌] S. Suzuki, N. Shimakura, and T. Shirai: "The electron capture processes in collisions with He atoms and BeィイD1q+ィエD1 (q = 2, 3, 4) ions at low to intermediate collision energies."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), I. TH. 103 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sakurai and N. shimakura: "Electron capture and transfer-excitation processes in slow collisions of CィイD16+ィエD1 ions with He atoms."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), I. TH. 104 (1999)

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  • [文献書誌] S. Kita, S. Gotoh, N. Shimakura, and B. I. Kikiani: "Excitation processes in moderate-energy KィイD1+ィエD1 - Ne collisions."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), I. MO. 116 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suzuki, N. Shimakura, A. S. Dickinson, and J. F. McCann: "Mutual neutralization processes in collisions between HィイD1-ィエD1 ions and NaィイD1+ィエD1 ions in the energy range from 20 eV to 10 keV."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), I. TU. 092 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suzuki: "Electron capture and excitations in collisions of Si^<2+> ions with He atoms at intermediate energies."Phys. Rev., A. 60・6. 4504-4509 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Arimoto: "Unexpected reduction of spin-exchange cross section for fast ^3He^+ ion incident on Rb atom."Europian J. Phys.,. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N. Suzuki: "Resonances in electron capture by highly charged ions: A new method by using quantum-mechanical wave-packet model."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), XXI. TH. 102 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Suzuki: "The electron capture processes in collisions with He atoms and Be^<q+> (q = 2, 3, 4) ions at low to intermediate collision energies."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), XXI. TH. 103 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Sakurai: "Electron capture and transfer-excitation processes in slow collisions of C^<6+> ions with He atoms."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), XXI. TH. 104 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kita: "Excitation processes in moderate-energy K^+ - Ne collisions."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), XXI. MO. 116 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Suzuki: "Mutual neutralization processes in collisions between H- ions and Na^+ ions in the energy range from 20 eV to 10 keV."Abstracts of Papers, XXIth ICPEAC (Sendai), XXI. TU. 092 (1999)

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  • [文献書誌] S.Suzuki: "Molecular-state treatment of electron capture in collisions of Be^<3+> ions with He atoms below 10 keV amu^<-1>." J.Phys.B:At.Mol.Opt.Phys.31(8). 1741-1752 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kita: "Charge-overlap effect on the electronic transitions in moderate-energy collisions between closed-shell particles with rare-gas structure." J.Chem.Phys.109(22). 9713-9718 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kita: "Excitation mechanisms in moderate-energy Li^+-Ar collisions." Phys.Rev.,A. 55(5). 3504-3517 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Suzuki: "Magnetic field effects on electron capture processes by highly charged inos: collisions of B^<4+> inos with H atoms." Physica Script. T73. 110-111 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Suzuki: "Molecular-state treatment of electron capture in collisions of Be^<3+> ions with He atoms below 10keV/aμ." JPhys.B:At.Mol.Opt.phys.(in pross).

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kita: "Charge-overlap effect on the interactions of closed-shell paricles(alkali ions and rare-gas atoms)." Phys.Rev.(in pross).

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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