Пузырьковые состояния атомов в жидком гелии

Abstract

Исследована сольватация атомов примеси {Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba} с малой энергией ионизации в жидком гелии. Показано, что учет непарности взаимодействия атома примеси с атомом гелия важен для определения параметров состояния атома. Сильное отталкивание от атомов гелия валентных электронов примеси определяет размер их пузырькового состояния R₀. Значение R₀ универсально, а комбинация 2R₀/ν = const ≈ 11–13 слабо зависит от места примесного атома в таблице Менделеева. Параметр ν задан величиной энергии ионизации примеси J = 1/2ν² (в атомных единицах), значение ν имеет смысл размера примесного атома. Определен энергетический барьер, разделяющий объемные и поверхностные атомные примесные состояния

Досліджено сольватацію атомів домішки {Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba} з малою енергією іонізації у рідкому гелії. Показано, що урахування непарної взаємодії атома домішки з атомом гелію важливий для визначення параметрів стану атома. Сильне відштовхування від атомів гелію валентних електронів домішки визначає розмір їх бульбашкового стану R₀. Значення R₀ універсально, а комбінація 2R₀/ν = const ≈ 11– 13 слабко залежить від місця домішкового атома в таблиці Менделєєва. Параметр ν задано величиною енергії іонізації домішки J = 1/2ν² (в атомних одиницях), ν має значення розміру домішкового атома. Визначено енергетичний бар’єр, що розділяє об’ємні та поверхневі атомні домішкові стани.

Solvation of impurity atoms {Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba} with small ionization energy in liquid helium is studied. It is shown that unmatched interaction of impurity atom and helium atom is of importance for definition of characteristics of helium state. The size of bubble state R₀ is determined by the strong repulsion between helium atoms and valent electrons of impurity atoms. The value of R₀is universal, and expression 2R₀/ν = const ≈ 11–13 depends on the place of impurity atom in periodic table. Parameter ν is specified by the value of ionization energy of impurity J = 1/2ν² (a.u.), its value has mining of impurity atom’s size. Energy barrier, which divides bulk and surface states of impurity atom, is calculated.