TRIPLETNYE OTRITsATEL'NYE IONY VODORODA V ZhIDKOM GELII

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В природе существуют только синтетные отрицательные ионы водорода H-s с полным электронным спином S = 0. Мы предсказываем, что в жидком гелии можно наблюдать также и триплетные ионы H-t со спином S = 1. Эффект связан с локализацией электрона в гелии в пузырьке радиуса около 2 нм. Атом водорода H имеет положительный потенциал μH ≈ 34 K в жидком гелии, а его энергия в электронном пузырьке меньше: εH ≈ 9 K. Поэтому поверхность электронного пузырька адсорбирует атом H даже в том случае, когда триплетная длина рассеяния электрона на атоме водорода положительна: αt ≈ 0.94 Å, что отвечает отталкиванию электрона от атома. Волновая функция электрона сосредоточена в основном в центре пузырька, а атом H локализован на внутренней стороне его поверхности в слое шириной примерно 5 Å. Кроме колебательных атом водорода в электронном пузырьке имеет вращательные уровни с характерной энергией EHI ≈ 0.07 K. Триплетные ионы H-t можно наблюдать в каплях жидкого гелия после их допирования поляризованными электронами и атомами H. Рассмотрены также триплетные отрицательные ионы типа Na-t, для которых μNa > 0, а αt < 0. В этом случае реализуется электронный пузырек с атомом Na в его центре.

References

  1. A. A. Levchenko and L. P. Mezhov-Deglin, J. Low Temp. Phys. 89, 457 (1992).
  2. B. B. Шикин, Ю. П. Монарха, Двумерные заряженные системы в гелии, Москва, Наука (1989).
  3. A. Г. Храпак, И. Т. Якубов, Электроны в плотных газах и плазме, Москва, Наука (1981).
  4. B. H. Есельсон, B. H. Григорьев, V. Г. Иванцов, Э. Я. Рулавский, Д. Г. Санихидзе, И. А. Сербин, Растворы квантовых жидкостей He³-He⁴, Москва, Наука (1973).
  5. E. B. Лебедева, A. M. Дюгаев, П. Д. Григорьев, ЖЭТФ 137, 789 (2010) [E. V. Lebedeva, A. M. Dyugaev, and P. D. Grigoriev, JETP 110, 694 (2010)].
  6. K. R. Atkins, Phys. Rev. 116, 1139 (1959).
  7. M. W. Cole and R. A. Bachman, Phys. Rev. B 15, 1388 (1977).
  8. T. Arai, H. Yayama, and K. Kono, L. Temp. Phys. 34, 397 (2008).
  9. T. Arai, T. Shiino, and K. Kono, Physica E 6, 880 (2000).
  10. T. Arai and K. Kono, Physica B 329, 415 (2003).
  11. M. Saarela and E. Krotscheck, J. Low Temp. Phys. 90, 415 (1993).
  12. A. I. Safonov, S. A. Vasilyev, I. S. Yasnikov et al., Phys. Rev. Lett. 81, 4548 (1998).
  13. A. И. Сафонов, C. A. Васильев, И. С. Ясников и др., Письма в ЖЭТФ 61, 1004 (1995) [A. I. Safonov, S. A. Vasilyev, I. S. Yasnikov et al., JETP Lett. 61, 1039 (1995)].
  14. Г. Бете, Э. Салиптер, Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами, Москва, ГИФМЛ (1960).
  15. Г. Ф. Друкарев, Стаживоявная электрона атомами и молекулами, Москва, Наука (1978).
  16. Л. Д. Ландау, E. M. Лифшиц, Квантовая механика, Москва, Наука (1989).
  17. R. A. Ferrel, Phys. Rev. 108, 167 (1957).
  18. A. M. Дюгаев, П. Д. Григорьев, E. B. Лебедева, Письма в ЖЭТФ 94, 774 (2011) [A. M. Dyugaev, P. D. Grigoriev, and E. V. Lebedeva, JETP Lett. 94, 714 (2011)].
  19. E. Fermi, Nuovo Cim. 11, 157 (1934).
  20. A. M. Дюгаев, П. Д. Григорьев, E. B. Лебедева, Письма в ЖЭТФ 91, 324 (2010) [A. M. Dyugaev, P. D. Grigor'ev, and E. V. Lebedeva, JETP Lett. 91, 303 (2010)].
  21. A. A. Радцич, B. M. Смирнов, Справочник по атомной и молекулярной физике, Москва, Атомиздат (1980).
  22. A. M. Дюгаев, E. B. Лебедева, Письма в ЖЭТФ 104, 629 (2016) [A. M. Dyugaev and E. V. Lebedeva, JETP Lett. 104, 639 (2016)].
  23. A. M. Дюгаев, E. B. Лебедева, ФНТ 44, 1380 (2018) [A. M. Dyugaev and E. V. Lebedeva, Low Temp. Phys. 44, 1085 (2018)].
  24. Г. H. Макаров, УФН 174, 225 (2004).
  25. F. Stienkemeier, W. E. Ernst, J. Higgins, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 102, 615 (1995).
  26. M. Farnik and J. P. Toennies, J. Chem. Phys. 118, 4176 (2003).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).