Введение к работе
Актуальность работы связана с исследованием фундаментальных свойств веществ. Одновременно она определяется тем большим количеством физических и технических проблем, которые требуют знания характеристик атомов и ионов и свойств твердых тел.
Новизна работы заключается в следующем:
предложен новый метод расчета уровней энергии многоэлектронных многозарядных ионов;
дано обобщение аналитического выражения для энергии основного состояния гелиеподобных ионов на релятивистский случай, пригодное для расчетов ионов с большим атомным номером;
получены новые аналитические выражения для энергии высоковозбужденных (ридберговских) состояний гелиеподобных и ли-тиеподобных ионов и аналитические зависимости от z квантового дефекта и от Z и п коэффициента экранировки для тех же ионов для состояний с данным I;
получены расчетные значения энергии состояний Не. Li. Be и В-подобных ионов в существенно более широкой области П и Z по сравнению с имеющимися;
предложено качественное объяснение и получены результа-
4 ты расчетов влияния внешних электронов на величину тонкого расщепления энергии состояний внутренних электронов;
рассчитаны величины изотопных массовых сдвигов энергий состояний гелиеподобных и литиеподобных ионов;
предложен метод расчета энергии возбужденных электронных состояний молекул на основе классификации уровней энергии изоэлектронных или изостерных им атомов;
рассмотрены уровни энергии неравновесных атомных систем при постоянном объеме атома;
предложено новое полуэмпирическое уравнение состояний твердых тел;
определены значения эффективной энергии элементарных атомных ячеек более 100 элементов и соединений;
проведен анализ хода ударных адиабат, исходя из представления, что различные участки кривой DC и) могут отвечать сжатию разных фаз вещества.
Достоверность полученных результатов подтверждается сравнением с результатами экспериментов и с расчетными данными, полученными в точных квантово-механических расчетах.
, Научная ценность работы заключается в установлении простого полуэмпирического метода расчета энергии и мультиплетной структуры состояний многоэлектронных ионов, получении аналитических зависимостей для энергии основного состояния гелиеподобных ионов, энергии высоковозбужденных состояний гелиеподобных и литиеподобных ионов, а также зависимостей от z квантового дефекта и от z и п коэффициента экранировки для тех же ионов. Заслуживает внимания установленная автором зависимость тонкого расщепления энергии внут-
5 ренних электронов от состояния внешних электронов. В работе получено описание энергии возбужденных электронных состояний молекул на основе классификации уровней энергии изоэлектрон-ных им атомов. Предложенная система уровней энергии атомов при фиксированном объеме и полуэмпирическое уравнение состояния твердых тел. полученное на ее основе, дают описание сжимаемости многих элементов и соединений. Вычисление эффективной энергии атомной ячейки твердых тел обнаруживает для многих веществ изменение электронной структуры при фазовых переходах.
Практическое значение состоит в том, что благодаря простоте вычислительной процедуры и экономичности по времени счета предложенный метод позволяет оперативно получать расчетные значения энергии состояний многих сложных ионов. Данные по уровням энергии необходимы в физике плазмы и астрофизических исследованиях, они представляют большой интерес с точки зрения фундаментальной науки. Важной прикладной задачей, где требуются эти данные, является разработка лазеров различного диапазона длин волн. Многочисленные применения имеют уравнения состояния твердых тел. Предложенное простое аналитическое выражение для уравнения состояния имеет свои преимущества. Непосредственный практический выход можно ожидать из исследования предложенным методом электронных фаз твердых тел.
Положения, выносимые на защиту.
1. Метод расчета уровней энергии свободных многоэлектронных многозарядных ионов и полученные на его осноеє аналитические и численные результаты расчетов энергии различных
состояний Не, Li, Be, В- подобных ионов.
-
Описание энергии электронных возбужденных состояний молекулы водорода на основе классификации уровней энергии изоэлектронного с ней атома гелия.
-
Метод расчета уровней энергии атомных систем при фиксированном Сограниченном) объеме и полуэмпирического уравнения состояния твердых тел и анализ на этой основе электронной структуры и сжимаемости элементов и соединений.
Результаты работы опубликованы в 18 научных статьях и 7 научных отчетах. Обзор, содержащий основные результаты диссертации, выиел в журнале "Успехи физических наук". 1993. Т. 163. N 9.
Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем диссертации 234 страницы машинописного текста. Она содержит 16 рисунков. Список литературы включает 222 наименования.
