Coherencia y localización parcial en emisión electrónica simple de moléculas diatómicas

C. A. TACHINO; M. E. GALASSI; F. MARTÍN; R. D. RIVAROLA

Valparaiso

Encuentro; V Encuentro Sudamericano de Colisiones Inelásticas en la Materia; 2010

La emisión coherente de electrones desde las cercanías de los núcleos de una molécula diatómica da lugar a los denominados efectos de interferencia, siendo la naturaleza ondulatoria de estas partículas el origen de dicho fenómeno. Los primeros indicios de la existencia de los característicos patrones oscilatorios en los espectros electrónicos fueron observados ya en la década de 1960 por Samson y Cairns [1] al estudiar el proceso de fotoionización de electrones de valencia de moléculas N$_{2}$ y O$_{2}$. Tiempo más tarde, Cohen y Fano [2] pudieron establecer una relación entre este hecho y la emisión coherente de electrones desde las proximidades de los núcleos moleculares analizando de manerateórica el problema de fotoionización del ion H$_{2}^{+}$ . Sin embargo, las primeras evidencias experimentales de la existencia de este fenómeno fueron obtenidas recién en el año 2001, cuando Stolterfoth y colaboradores [3] pudieron observar patrones de interferencia en las secciones eficaces de ionización para el sistema Kr$^{34+}$ (60 MeV/u) + H$_{2}$ . Desde entonces, los estudios sobre efectos de interferencia se han ampliado, lográndose no sólo una mayor cantidad de evidencias experimentales sino también modelos teóricos cada vez más sofisticados que nos permiten entender en mayor medida la esencia de este tipo de procesos.Es nuestra intención exponer en esta oportunidad los resultados obtenidos en un trabajo previo [4] con el fin de analizarla existencia de interferencias en los patrones de ionización simple de iones moleculares HeH$^{+}$ y de moléculas diatómicas que posean más de un orbital molecular en su estado fundamental. Para realizar este trabajo, utilizamos el modelo CDW-EIS junto con una aproximación de dos centros efectivos (TEC) para describir la dinámica de la colisión. En cuanto a los núcleos del blanco, se ha asumido que las posiciones de los mismos permanecen fijas durante la reacción. Los orbitales moleculares fueron representados mediante una combinación lineal de orbitales de tipo Slater centrados en cada núcleo. En lo que respecta al blanco heteronuclear HeH$^{+}$ , se muestra que las interferencias son visibles aún después de promediar las distribuciones electrónicas angulares sobre todas las posibles orientaciones moleculares [5]. De la comparación entre estos espectros y los calculados para moléculas H$_{2}$ , se observa que las oscilaciones en el caso heteronuclear son menos pronunciadas que aquellas correspondientes al caso homonuclear. Este comportamiento se atribuye a la localización parcial de electrones alrededor de la partícula alfa en el blanco HeH$^{+}$. Para moléculas multielectrónicas tales como N$_{2}$ , O$_{2}$ y CO, se muestran los espectros correspondientes a secciones eficaces diferenciales en energía y orientación del electrón emitido, y en orientación del blanco molecular. En estos cálculos seconsidera una geometría coplanar en la que el electrón emitido, el proyectil y la molécula se encuentran todos en el mismoplano, y se analizan dos orientaciones moleculares definidas- paralela y perpendicular a la dirección de incidencia del proyectil. También se muestras secciones eficaces doble diferenciales, las cuales se obtienen promediando las distribuciones electrónicas angulares sobre todas las posibles orientaciones de la molécula.[1] Samson y Cairns, J. Opt. Soc. Am. 55, 1035 (1965).[2] Cohen y Fano, Phys. Rev. 150, 30 (1966).[3] Stolterfoht et al, Phys. Rev. Lett. 87, 023201 (2001).[4] Tachino et al., J. Phys. B 42, 075203 (2009).[5] Tachino et al., J. Phys. B 43, 135203 (2010).