Двухфотонная ионизация K-оболочки тяжелого бериллиеподобного атомного иона
Хоперский А.Н.
1, Надолинский А.М.
1, Конеев Р.В.
11Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону, Россия

Email: qedhop@mail.ru, amnrnd@mail.ru, koneev@gmail.com
Поступила в редакцию: 10 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 5 января 2026 г.
Принята к печати: 31 января 2026 г.
Выставление онлайн: 16 марта 2026 г.
В рамках второго порядка нерелятивистской квантовой теории возмущений предсказаны аналитическая структура и абсолютные значения обобщенных сечений двухфотонной резонансной однократной ионизации K-оболочки тяжелых бериллиеподобных ионов атомов титана (Ti18+), хрома (Cr20+), железа (Fe22+) и цинка (Zn26+). Полные волновые функции основного состояния иона и состояний его ионизации получены в одноконфигурационном приближении Хартри-Фока. Установлены эффекты ( a) возникновения гигантских резонансов в допороговой области обобщенных сечений ионизации, ( b) деструктивной квантовой интерференции амплитуд вероятности радиационных переходов в промежуточные состояния p-симметрии и ( c) лидирующей роли d-симметрии конечного состояния ионизации в определении значений полного обобщенного сечения в области энергий поглощаемых фотонов жесткого рентгеновского диапазона. Для проверки полученных результатов предположена реализация эксперимента с линейно поляризованными рентгеновскими фотонами. Ключевые слова: бериллиеподобный атомный ион, двухфотонная ионизация, амплитуда вероятности, обобщенное сечение.
- C. Pellegrini, А. Marinelli, S. Reiche. Rev. Mod. Phys., 88, 015006 (2016). DOI: 10.1103/RevModPhys.88.015006
- M. Chergui, M. Beye, S. Mukamel, Cr. Svetina, C. Mascioveccio. Nature Rev. Phys., 5, 578 (2023). DOI: 10.1038/s42254-023-00643-7
- Y. Kubota, K. Tamasaku. Nonlinear X-Ray Spectroscopy for Materials Science (Springer Series in Optical Science, 2023), 246, Ch. 5, P. 119-145. DOI: 10.1007/978-981-99-6714-8_5
- A. Surzhykov, P. Indelicato, S.P. Santos, P. Amaro, S. Fritzsche. Phys. Rev. A, 84, 022511 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevA.84.022511
- J. Hofbrucker, A.V. Volotka, S. Fritzsche. Phys. Rev. A, 94, 063412 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevA.94.063412
- J. Hofbrucker, A.V. Volotka, S. Fritzsche. Scientific Reports, 10, 3617 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-60206-z
- J. Fan, J. Hofbrucker, A.V. Volotka, S. Fritzsche. Eur. Phys. J. D, 76, 18 (2022). DOI: 10.1140/epjd/s10053-021-00334-x
- A.N. Grum-Grzhimailo, E.V. Gryzlova. Phys. Rev. A, 89, 043424 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevA.89.043424
- J. Hofbrucker, A.V. Volotka, S. Fritzsche. Phys. Rev. A, 96, 013409 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevA.96.013409
- S.A. Novikov, A.N. Hopersky. J. Phys. B, 33, 2287 (2000). DOI: 10.1088/0953-4075/33/12/310
- S.A. Novikov, A.N. Hopersky. J. Phys. B, 34, 4857 (2001). DOI: 10.1088/0953-4075/34/23/327
- A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov, R.V. Koneev. arXiv: 2504.05290v1 [physics.optics] (2025). DOI: 10.48550/arXiv.2504.05290
- A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov, R.V. Koneev. arXiv: 2506.18117v1 [physics.atom-ph] (2025). DOI: 10.48550/arXiv.2506.18117
- J.K. Rudolph, S. Bernitt, S.W. Epp et al. Phys. Rev. Lett., 111, 103002 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.103002
- S.W. Epp, J.R. Crespo Lv opez-Urrutia, G. Brenner et al. Phys. Rev. Lett. 98, 183001 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevLett. 98.183001
- M.O. Herdrich, D. Hengstler, S. Allgeier et al. J. Phys. B, 57, 085001 (2024). DOI: 10.1088/1361-6455/ad34a2
- P. Micke, S. Kuhn, L. Buchauer et al. Rev. Sci. Instrum., 89, 063109 (2018). DOI: 10.1063/1.5026961
- P. Beiersdorfer, T. Phillips, V.L. Jacobs et al. Astrophys. J., 409, 846 (1993). DOI: 10.1086/172715
- K. Wang, X.L. Guo, H.T. Liu et al. Astrophys. J. Supp. Ser., 218, 16 (2015). DOI: 10.1088/0067-0049/218/2/16
- The Hitomi Collaboration. Publ. Astron. Soc. Japan., 70, 12 (P. 1-48) (2018). DOI: 10.1093/pasj/psx127
- A.M. Pollock, M.F. Corcoran, I.R. Stevens et al. Astrophys. J., 923, 191 (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/ac2430
- N.S. Schulz, D.P. Huenemoerder, D.A. Principe et al. arXiv: 2404.19676v1 [astro-ph. SR] (2024). DOI: 10.48550/arXiv.2404.19676
- S.P. Regan, B. Yaakobi, T.R. Boehly et al. High Energy Density Physics, 5, 234 (2009). DOI: 10.1016/j.hedp.2009.05.004
- R.K. Kirkwood, J.D. Moody, J. Kline et al. Plasma Phys. Control. Fusion, 55, 103001 (2013). DOI: 10.1088/0741-3335/55/10/103001
- R. Betti, O.A. Hurricane. Nature Phys., 12, 435 (2016). DOI: 10.1038/nphys3736
- A.V. Malyshev, A.V. Volotka, D.A. Glazov et al. Phys. Rev. A, 92, 012514 (2015). DOI: 10.1103/ PhysRevA.92.012514
- A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov. Phys. Rev. A, 92, 052709 (2015)
- А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, Р.В. Конеев, Ю.Н. Толкунова. Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2, 23 (2025); arXiv: 2504.08656v1 [physics. atom-ph] (2025). DOI: 10.18522/1026-2237-2025-2-23-28
- L.D. Landau. Dokl. Akad. Nauk SSSR, 60, 207 (1948)
- C.N. Yang. Phys. Rev., 77, 242 (1950). DOI: 10.1103/PhysRev.77.242
- В.Б. Берестецкий, Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский. Квантовая электродинамика (Наука, М., 1980)
- А.П. Юцис, А.Ю. Савукинас. Математические основы теории атома (Минтис, Вильнюс, 1973)
- A.P. Jucys, E.P. Nav slv enas, P.S. v Zvirblis. Int. J. Quant. Chem., 6, 465 (1972). DOI: 10.1002/qua.560060308
- N. Bloembergen. Nonlinear Optics (World Scientific, Singapore, 1996)
- P. Lambropoulos, X. Tang. J. Opt. Soc. Am. B, 4, 821 (1987). DOI: 10.1364/JOSAB.4.000821
- Р.М. Лоудон. Квантовая теория света (Мир, М., 1976)
- А.Н. Хоперский, Р.В. Конеев. Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 1, 24 (2023); arXiv: 2504.11567v1 [physics. atom-ph] (2023). DOI: 10.18522/1026-2237-2023-1-24-28
- M.H. Chen. Phys. Rev. A, 31, 1449 (1985). DOI: 10.1103/PhysRevA.31.1449
- Р. Каразия. Суммы атомных величин и средние характеристики спектров (Мокслас, Вильнюс, 1991)
- M.J. Seaton. Rep. Prog. Phys., 46, 167 (1983). DOI: 10.1088/0034-4885/46/2/002
- A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov. J. Phys. B, 57, 215601 (2024). DOI: 10.1088/1361-6455/ad7cab
- М. Рид, Б. Саймон. Методы современной математической физики. Т. 1. Функциональный анализ (Мир, М.,1977)
- А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, Р.В. Конеев. Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 1, 38 (2024); arXiv: 2504.13329v1 [physics. atom-ph] (2024). DOI: 10.18522/1026-2237-2024-1-38-42
- B. Adams, G. Aeppli, Th. Allison et al. arXiv: 1903.09317v2 [physics. ins-det] (2019). DOI: 10.48550/ arXiv.1903.09317
- N. Kujala, W. Freund, J. Liu et al. Rev. Sci. Instrum., 91, 103101 (2020). DOI: 10.1063/5.0019935
- Ch. Grech, M.W. Guetg, G.A. Geloni et al. Phys. Rev. Accel. Beam, 27, 050701 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevAccelBeams.27.050701
- I. Nam, Ch-K. Min, B. Oh et al. Nat. Photonics, 15, 435 (2021). DOI: 10.1038/s41566-021-00777-z
- TEP Group, J. Dubau, M. Loulergue. J. Phys. B, 15, 1007 (1982). DOI: 10.1088/0022-3700/15/7/010
- V.A. Yerokhin, A. Surzhykov, S. Fritzsche. Phys. Rev. A, 90, 022509 (2014). DOI: 10.1103/ PhysRevA.90.022509
- T. Osaka, I. Inoue, J. Yamada et al. Phys. Rev. Res., 4, L012035 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.L012035