富勒烯C60离子的体积局域电子量子能级间的跃迁
介观与纳米尺度物理
2018-06-20 v1 原子与分子团簇
摘要
本文采用简化的球形富勒烯模型，解析研究了因正离子内部库仑势阱而存在的激发态短寿命体积局域电子量子能级（VLELs）。因此，这些电子能级仅在中性富勒烯电离后出现的，且考虑了球体的独特几何形状。论证了这些能级的存在性，并近似计算了它们的基本参数（能级、波本征函数）。VLELs的波函数基本局域于富勒烯离子球内部（在中心处振幅最大），而普通的表面局域电子能级（SLELs）的波函数位于由碳离子簇构成的富勒烯球附近。与VLELs不同，SLELs的波函数在带电和中性富勒烯中均存在。作为所发展方法的应用，进行了电子束与由富勒烯离子组成介质相互作用的分析。获得了自由电子复合截面对于俘获到体积局域电子能级的解析依赖关系。结果表明，电子俘获到这些VLELs的概率明显大于俘获到SLELs的概率。此外，本文还给出了从富勒烯离子VLELs到其他VLELs以及到SLELs伴随自发光子发射的量子跃迁偶极矩的计算结果。计算的偶极矩依赖于富勒烯电离程度、初末电子态，并在原子单位制下从约0.2变化到5。最后，讨论了在富勒烯离子VLELs上产生相干辐射的基本原理可能性。
引用
@article{arxiv.1806.07163,
title = {Transitions between Volume-Localized Electron Quantum Levels of Fullerene C60 Ion},
author = {R. V. Arutyunyan and A. D. Vasiliev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07163},
year = {2018}
}