| 研究概要 |
多価イオンによる電子捕獲断面積には低い衝突エネルギーで共鳴現象による鋭いピークが現れると予測されているが観測は未だ成功していない。共鳴ピークが観測しやすい系を見つけ実験に資するとともに、共鳴のメカニズムを解明するため、入射イオンとしてHe^<2+>,Be^<2+>,Be^<4+>,B^<3+>,B^<5+>,C^<2+>,C^<4+>,C^<6+>,N^<2+>,N^<3+>,N^<5+>,N^<7+>,Li^+, Li^<2+>,Li^<3+>、標的として双極子分極率の大きいアルカリ金属を選び、量子論的緊密結合法を用いて電子捕獲断面積の計算を行い、共鳴が起こる衝突エネルギー、ピーク幅を求めた。また標的原子依存性、入射イオン依存性、電荷依存性の観点から比較・検討を行なった。更に、スペクトル法を用いて共鳴状態の固有値、固有関数を求め、多チャンネル核波束法を用いて共鳴のダイナミクスを調べた。時間が経っても同じ核間距離に留まっている波束を可視化することに成功した。
より高い衝突エネルギーで共鳴を観測するには標的原子は分極率が大きく、入射イオンは電荷の大きいものが有利である。しかし、電荷を大きくすると電子捕獲状態が高い励起状態になり、下にあるポテンシャル曲線により井戸が押し上げられ、浅くなってしまう。標的原子と入射イオンを注意して選ぶ必要があることがわかった。(He^<2+> + Li,Na)衝突系で最も高い衝突エネルギー(約0.3eV)で共鳴が観測されるという結論に至った。
化学結合により生じる井戸はより深いので、共鳴はより高い衝突エネルギーで観測される可能性が高い。(H^+ + H)衝突系を選び、Σ_g,Σ_uの2つの状態のポテンシャルが交差するようレーザー場をかけ、電子捕獲断面積を求めたところ、標的がアルカリ金属の場合に比べ10倍以上の衝突エネルギー(E > 2eV)で共鳴が観測されることがわかった。
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