The four-component two-particle propagator for the calculation of double ionization spectra and elektron decay processes of systems with heavy elements
Final Report Abstract
Werden Atome, Moleküle oder Cluster durch hochenergetische Strahlung ionisiert, verbleiben diese nicht in den entstehenden intermediären Kationen, sondern relaxieren auf einer ultraschnellen Zeitskala durch weitere Elektronenemission, wobei mehrfach geladene Kationen entstehen können. Diese Zerfallsreaktionen bilden einen Forschungsschwerpunkt in Heidelberg, der durch zahlreiche Kooperationen mit experimentellen Gruppen gestärkt wird. Die bei den elektronischen Zerfällen entstehenden mehrfach geladenen Kationen (vorwiegend Dikationen), werden bei Anwesenheit schwerer Elemente durch den erfolgreich entwickelten relativistischen Zweiteilchenpropagator ausreichend genau erfasst. Mit den Arbeitsgruppen um Prof. Lablanquie (Paris) und Prof. Wöste (Berlin) wurde eine Kooperation auf dem Gebiet der elektronischen Zerfallsreaktionen in schweren Systemen aufgebaut. Die Realisierung einer detaillierten Endzustandsanalyse ermöglichte es, für Xenon noch vorhandene Unstimmigkeiten in der spektralen Zuordnung einiger doppelt ionisierter Endzustände zu beseitigen und die für Zerfallsreaktionen energetisch erlaubten Zerfallskaäle eindeutig zuzuordnen. Dadurch konnten Charakterisierungen der Zerfallsmechanismen erreicht werden. Eine weitere Verfeinerung der Endzustandsanalyse wird im Moment in Kooperation mit Prof. Saue (Toulouse) realisiert. Für das im Hauptantrag erwähnte Methyliodid konnte das experimentelle Doppelionisierungsspektrum interpretiert werden. Des weiteren wurden bei der Einfachionisierung aus dem Subvalenzbereich überraschend starke Multikonfigurationseffekte beobachtet, die jedoch aus energetischen Gründen nicht weiter zerfallen können und kein Lorentzprofil besitzen. Dies gab Anlaß zu weiteren Studien an schweren Systemen, in denen dieses Phänomen ebenfalls zutage getreten ist.
Publications
- The four-component two-particle propagator for the calculation of double ionization spectra of heavyelement compounds: I. Method. J. Phys. B. 43, 205102 (2010)
I. M. Pernpointner
- Tracing Ultrafast Electron Dynamics by Modern Propagator Approaches. Modeling of Molecular Properties by P. Comba (Ed.), Wiley-VCH (2011)
M. Pernpointner, A. I. Kuleff and L. S. Cederbaum
- Strong configuration interaction in the double ionization spectra of noble gases studied by the relativistic propagator method. Phys. Rev. A 85, 012505 (2012)
M. Pernpointner, J. P. Zobel and N. V. Kryzhevoi
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevA.85.012505)
