Фотолюминесценция жидкого азота и жидкого гелия

УДК 538.945(06)+ 539.2(06) Сверхпроводимость и физика наноструктур
Д.В. ФОМИН
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ЖИДКОГО АЗОТА
И ЖИДКОГО ГЕЛИЯ
Излучение жидкого азота и жидкого гелия были открыты в середине
прошлого столетия [1, 2]. Однако в последнее время интерес к ним возрос
в связи с развитием сравнительно молодой области физики – нанонауки. В
результате воздействия внешнего излучения (заряженные частицы,
нейтроны, жесткое электромагнитное излучение) атомы гелия переходят в
возбужденное состояние, часть из которых может образовывать двухатомные молекулы и более сложные соединения – кластеры. Теоретически было предсказано существование метастабильных кластеров, в которых запасается энергии порядка 10 эВ/атом, что значительно больше, чем
в обычных химических соединениях.
При облучении жидкого гелия заряженными частицами, в частности
электронами от бета-источника или с ускорителя, наблюдается свечение
жестким ультрафиолетом, максимум интенсивности которого приходится
на 80 нм (16 эВ) [3–5]. Ультрафиолетовое излучение составляет 99% от
общей интенсивности света и приблизительно 35% от энергии электронов
[3, 6]. Было показано, что в жидком гелии образуются метастабильные
синглетные и триплетные основные состояния молекул He2 ( A1 u ) и
He2 (a 3u ) . Триплетные молекулы являются наиболее долгоживущими
(~10 сек) [7,8], предполагается, что именно они играют главную роль при
образовании метастабильных кластеров гелия.
По результатам анализа экспериментальных исследований люминисценции в жидком гелии и азоте следует, что под воздействием электронного излучения могут возникать более сложные образования чем двухатомные молекулы.
Список литературы
1. Thorndicke E.H. and Shlaer W.J. // Rev. Sci. Instrum. 1959. V.30. P.838.
2. Fleishman H. et al. // Rev. Sci. Instrum. 1959. V. 30. P. 1130.
3. Stockton M.et al // Phys. Rev. A . 1972. V.5. P. 372.
4. Surko C.M., Packard R.E., Dick G.J., and Reif F. // Phys. Rev. Lett. 1970. V.24. P.657 .
5. Stockton M., Keto J.W., and Fitzsimmons W.A. // Phys. Rev. Lett. 1970. V.24. P.654.
6. Adams J.S. et al. // J. Low Temp. Phys. 1998. V.113. P.1121.
7. Konovalov A.V.and Shlyapnikov G.V. // Sov. Phys. JETP. 1991. V.73. P.286.
8. Chablowski C.O. et al. // J. Chem. Phys. 1989. V.90. P.2504.
176
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4
УДК 538.945(06)+ 539.2(06) Сверхпроводимость и физика наноструктур
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4
177