Об устойчивости движения позитронов вблизи направления [111] кристалла кремния

Александр Юрьевич Исупов; Владислав Вячеславович Сыщенко; Александр Сергеевич Парахин

doi:10.52575/2687-0959-2023-55-1-49-56

Авторы

Александр Юрьевич Исупов Лаборатория физики высоких энергий имени В. И. Векслера и А. М. Балдина Международная межправительственная организация Объединенный институт ядерных исследований
Владислав Вячеславович Сыщенко Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Александр Сергеевич Парахин Белгородский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0959-2023-55-1-49-56

Ключевые слова:

каналирование, быстрые частицы, высокие энергии, хаос, регулярная динамика, сечение Пуанкаре, кремний

Аннотация

Движение быстрой заряженной частицы в кристалле под малым углом к одной из плотно упакованных атомами кристаллографических осей с хорошей точностью описывается как движение в непрерывных потенциалах параллельных атомных цепочек, при котором сохраняется параллельная оси цепочки компонента импульса частицы. При этом финитное движение частицы в поперечной плоскости называется аксиальным каналированием. Известно, что такое движение может быть как регулярным (устойчивым), так и хаотическим (неустойчивым), в зависимости от наличия либо отсутствия второго (наряду с энергией поперечного движения) интеграла движения. В поле уединенной цепочки таким интегралом движения является проекция момента импульса частицы на ось цепочки. В отсутствие аксиальной симметрии потенциала наличие либо отсутствие второго интеграла движения можно определить методом сечений Пуанкаре. В статье исследуется характер движения позитрона, движущегося в режиме аксиального каналирования в направлении [111] кристалла кремния.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Александр Юрьевич Исупов, Лаборатория физики высоких энергий имени В. И. Векслера и А. М. Балдина Международная межправительственная организация Объединенный институт ядерных исследований

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

Владислав Вячеславович Сыщенко, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики

Александр Сергеевич Парахин, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

студент выпускного курса магистратуры института инженерных и цифровых технологий

Библиографические ссылки

Ахиезер А. И., Шульга Н. Ф. 1993. Электродинамика высоких энергий в веществе. М., Наука, 344.

Ахиезер А. И., Шульга Н. Ф., Трутень В. И., Гриненко А. А., Сыщенко В. В. 1995. Динамика заряженных частиц высоких энергий в прямых и изогнутых кристаллах. УФН, 165 (10): 1165–1192. DOI: 10.3367/UFNr.0165.199510c.1165

Гулд Х., Тобочник Я. 1990. Компьютерное моделирование в физике. Часть 1. М., Мир, 349.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. 1988. Теоретическая физика. Т. 1. Механика. М., Наука, 216.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. 1988. Теоретическая физика. Т. 2. Теория поля. М., Наука, 512.

Линдхард Й. 1969. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц. УФН, 99: 249–296. DOI: 10.3367/UFNr.0099.196910c.0249

Райхл Л. Е. 2008. Переход к хаосу в консервативных классических и квантовых системах. М.-Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 756.

Сыщенко В. В., Сыщенко В. Г. 2022. Теория твердого тела для начинающих. М.–Ижевск, Регулярная и хаотическая динамика, 260.

Сыщенко В. В., Тарновский А. И., Исупов А. Ю., Соловьев И. И. 2020. Структура областей регулярного движения в фазовом пространстве каналированных электронов. Поверхность. Рентген., синхротр. И нейтрон. исслед., 3: 103–108. DOI: 10.31857/S1028096020030188

Сыщенко В. В., Тарновский А. И. 2021. Статистические свойства уровней энергии поперечного движения при каналировании электронов в кристалле кремния. Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед., 7: 84–88. DOI: 10.31857/S1028096021070207

Сыщенко В. В., Тарновский А. И., Дроник В. И., Исупов А. Ю. 2022. Расщепление уровней энергии поперечного движения позитронов при каналировании в направлении [100] кристалла кремния. Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед., 3: 79–88. DOI: 10.31857/S1028096022030207

Шульга Н. Ф., Сыщенко В. В., Тарновский А. И., Исупов А. Ю. 2015. Проявления квантового хаоса в аксиальном каналировании электронов. Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед., 7: 72–76. DOI: 10.7868/S0207352815070197

Gemmel D. S. 1974. Channeling and related effects in the motion of charged particles through crystalsl, Rev. Mod. Phys. 46 (1): 129–227. DOI: 10.1103/RevModPhys.46.129

Gutzwiller M.C. 1990. Chaos in Classical and Quantum Mechanics, New York, Springer-Verlag, 432.

H´enon M., Heiles C. 1964. The applicability of the third integral of motion: Some numerical experiments. Astronomical Journal, 69: 73. DOI: 10.1086/109234

Robinson M. T., Oen O. S. 1963. Computer Studies of the Slowing Down of Energetic Atoms in Crystals. Phys. Rev., 132 (6): 2385–2398. DOI: 0.1103/PhysRev.132.2385

Shul’ga N. F., Syshchenko V. V., Tarnovsky A. I., Isupov A. Yu. 2016. Structure of the channeling electrons wave functions under dynamical chaos conditions. Nuclear Instrum. Methods B., 370: 1–9. DOI: doi.org/10.1016/j.nimb.2015.12.040

Shul’ga N. F., Syshchenko V. V., Tarnovsky A. I., Isupov A. Yu. 2016. Wave functions of channeling electrons in regular and chaotic cases. Journal of Physics: Conference Series, 732: 012028. DOI: 10.1088/1742-6596/732/1/012028

Shul’ga N. F., Syshchenko V. V., Tarnovsky A. I., Solovyev I. I., Isupov A. Yu. 2018. Positrons vs electrons channeling in silicon crystal: energy levels, wave functions and quantum chaos manifestations. Journal of Instrumentation, 13: C01017. DOI: 10.1088/1748-0221/13/01/C01017

Shul’ga N. F., Syshchenko V. V., Tarnovsky A. I., Dronik V. I., Isupov A. Yu. 2019. Regular and chaotic motion domains in the channeling electron’s phase space and mean level density for its transverse motion energy. Journal of Instrumentation, 14: C12022. DOI: 10.1088/1748-0221/14/12/C12022

Syshchenko V. V., Tarnovsky A. I., Dronik V. I. 2022. Channeling in crystals and quantum chaos. Partial differential equations and related topics (PDERT’22): collection of materials of the International Conference. Belgorod, Publishing house “BelSU” NRU “BelSU”: 188–190.

Uggerhøj U. I. 2005. The interaction of relativistic particles with strong crystalline fields, Rev. Mod. Phys., 77(4): 1131–1171. DOI: 10.1103/RevModPhys.77.1131