Физика Низких Температур: Том 43, Выпуск 6 (Июнь 2017), c. 807-818    ( к оглавлению , назад )

Отрицательные ионы в криогенных средах

В. Шикин, С. Назин

Институт физики твердого тела РАН, Черноголовка, 142432, Россия
E-mail: shikinv@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 28 июля 2016 г., после переработки 22 февраля 2017 г.

Аннотация

Обсуждается положение дел с локализацией свободных электронов, внедренных в криогенную среду. В таких условиях электроны не связываются с газовыми атомами на боровских расстояниях, но могут участвовать в создании многочастичных комплексов, «конденсонов», понятие о которых и многие общие свойства исследованы в трудах И.М. Лифшица. Исходным для формализма является построение энергии взаимодействия электрона с газовой средой W(a0, ng). Структура W(a0, ng) в общем случае нелинейна по плотности ng газовой среды. Детали взаимодействия электрона с отдельными атомами определяются в газовом приближении характерной длиной рассеяния a0, определяющей результативно знак и амплитуду W(a0, ng). Свойства длины a0 интегрально формируются конкуренцией контактного и обменного взаимодействий электрона с газовыми атомами. Используя явный вид W(a0, ng), удается проследить за различными наблюдаемыми в криогенных средах эффектами, имеющими в своей основе образование «конден-сонов» электронного происхождения. Речь идет о формировании пузырьков (bubble effect) в случае a0 > 0 и возможной альтернативе, заряженных газовых уплотнениях, если a0 < 0. Здесь электрон играет коллективизирующую роль. Формализм находится в качественном соответствии с прямыми измерениями минимальной энергии Vinject (в общем случае нелинейной по ng) при внедрении электронов в криогенную среду и другими наблюдаемыми следствиями.

PACS: 71.10–w Теории и модели многоэлектронных систем.

Ключевые слова: криогенные газы, длина рассеяния, одноэлектронный пузырек, заряженный кластер, отрицательные ионы.

Oпубликована онлайн: 25 апреля 2017 г.