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イッテルビウム,ルテチウム,サマリウムの対称電荷移行断面積

Symmetric charge transfer cross section of ytterbium, lutetium and samarium

柴田 猛順; 田村 浩司; 小倉 浩一

Shibata, Takemasa; Tamura, Koji; Ogura, Koichi

イッテルビウム,ルテチウム,サマリウムの対称電荷移行断面積を計算した。ランタノイド原子・イオン間の電荷移行反応は多くの場合、電荷移行する6s電子の内側に閉殻でない4f$$^{rm n}$$電子等があるため、共鳴電荷移行だけでなく非共鳴電荷移行の反応経路がある。低エネルギーでは共鳴移行反応のみ起こり、電荷移行断面積が小さい。ここで取り上げたイッテルビウム,ルテチウム,サマリウムは多くのランタノイド元素とは異なり、共鳴電荷移行のみが進行する。このためで電荷移行断面積のエネルギー依存性は単調減少である。また、イッテルビウム,サマリウムの断面積は衝突エネルギーが1eV/amuで、それぞれ、203$AA $^{2}$$, 224$AA $^{2}$$で、アルカリ土類金属のバリウムの電荷移行断面積と同程度で、ジスプロシウム等の多くのランタノイド元素の電荷移行断面積より大きい。一方、ルテチウムではd電子が移行するため電荷移行断面積は衝突エネルギーが1eV/amuで65$AA $^{2}$$と小さい。

Cross sections of symmetric charge transfer are calculated for ytterbium, lutetium and samarium. Symmetric charge transfer of lanthanoide elements in most cases has two main reaction paths, that is, resonant and non-resonant paths due to open 4f shells inside 6s electrons. At low impact energy, charge transfer cross sections are small because only resonant path is possible. On the other hand, the charge transfer of ytterbium, lutetium and samarium has only resonant path. Therefore the charge transfer cross sections of these atoms decrease monotonically with the impact energy. The cross sections of ytterbium and samarium are 203 $AA $^{2}$$ and 224 $AA $^{2}$$ at the impact energy of 1 eV/amu, respectively. These values are larger than the cross sections of many lantanoid elements such as dysprosium. The cross section of lutetium is 65 $AA $^{2}$$ at the impact energy of 1 eV/amu. This value is small due to d-electron transfer.

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