Скачать презентацию РЕНТГЕНОВСКАЯ ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА II Основы Скачать презентацию РЕНТГЕНОВСКАЯ ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА II Основы

Лекция 3 и 4 РФС 3d МГУ.ppt

  • Количество слайдов: 77

РЕНТГЕНОВСКАЯ ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА (II. Основы метода РФС ) Тетерин Юрий Александрович РЕНТГЕНОВСКАЯ ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА (II. Основы метода РФС ) Тетерин Юрий Александрович Химический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова teterin@ignph. kiae. ru 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Вопросы по Рентгеноэлектронной спектроскопии 1. Основное уравнение рентгеноэлектронной спектроскопии, cоотношение неопределенностей Гейзенберга, правила отбора Вопросы по Рентгеноэлектронной спектроскопии 1. Основное уравнение рентгеноэлектронной спектроскопии, cоотношение неопределенностей Гейзенберга, правила отбора и ширина линий рентгеноэлектронных спектров. 2. Степень окисления элементов и химический сдвиг линий рентгеноэлектронных спектров, элементный и ионный анализ и площадь линий таких спектров. 3. Концепция внешних и внутренних валентных молекулярных орбиталей соедине ний, структура рентгеноэлектронных спектров их электронов и связь ее параметров с физико-химическими свойствами таких соединений. 4. Физико-химические свойства соединений и структура их рентгеноэлектронных спектров электронов внутренних уровней (спин-орбитальное и мультиплетное расщепление, индукция заряда на диамагнитные центры, многоэлектронное возбуждение, динамический эффект). 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ: анализ элементного и ионного состава, электронного строения, физико-химических свойств и природы химической НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ: анализ элементного и ионного состава, электронного строения, физико-химических свойств и природы химической связи кластеров, наноматериалов и соединений различных элементов, включая лантаноиды и актиноиды, на основе параметров тонкой структуры рентгеновских и электронных спектров высокого разрешения. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: развитие рентгеноспектральных методов определения физико-химических форм нахождения различных элементов в кластерах и наноматериалах (углеродные материалы и др. ), включая радионуклиды (актиноиды, лантаноиды и др. ) в рудах, топливосодержащих массах, отработавшем ядерном топливе и продуктах его переработки, «горячих частицах» , матрицах для захоронения и различных объектах окружающей среды. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: выяснение общих закономерностей и механизмов формирования тонкой структуры спектров РЭС соединений в диапазоне энергий ~ 0 – 1250 э. В, и установление связи параметров такой структуры с электронным строением, физикохимическими свойствами и природой химической связи в наноматериалах и соединениях различных элементов, включая лантаноиды и актиноиды. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: наноматериалы и соединения различных элементов, включая лантаноиды и актиноиды. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

ВВЕДЕНИЕ 1. Каковы механизмы и общие закономерности возникновения тонкой структуры в рентгеновских фотоэлектронных спектрах ВВЕДЕНИЕ 1. Каковы механизмы и общие закономерности возникновения тонкой структуры в рентгеновских фотоэлектронных спектрах соединений различных элементов? 2. Какова корреляция параметров рассматриваемой тонкой структуры со свойствами и природой химической связи соединений различных элементов ? 3. Какая новая количественная и качественная информация о физикохимических свойствах соединений различных элементов может быть получена на основании параметров тонкой структуры их рентгеновских фотоэлектронных спектров ? 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

5. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА РФС Р h =1486. 6 э. В СИ e- Ek 5. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА РФС Р h =1486. 6 э. В СИ e- Ek = m e V 2 2 SAMPLE hν = Efj - Ei 0 + Еk + φsp, (1) Eb 0 = hν - Еk - φsp, (2) Efj- Ei 0 = hν - Еk - φsp. Если Efj = Ef 0, Если Efj Ef 0, 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru (3) Eb 0 – Основное состояние Ebj – Дополнительное состояние РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

6. Два возможных механизма заполнения вакансии на внутренней оболочке hν = Eb + Eкин 6. Два возможных механизма заполнения вакансии на внутренней оболочке hν = Eb + Eкин KLILIII – Оже переход Kα 1 – переход электрона с LIII → K, с эмиссией фотона hν 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

7. Механизмы возникновения спектров РФС и РСП На диаграмме уровней показаны соответствующие процессы в 7. Механизмы возникновения спектров РФС и РСП На диаграмме уровней показаны соответствующие процессы в атоме в случае металлов, а также диэлектриков или полупроводников с собственной проводимостью. ● - электроны ○ - вакансии в атомных оболочках 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

8. Зависимость энергии фотонов ε (э. В) от длины волн λ (Å ). ) 8. Зависимость энергии фотонов ε (э. В) от длины волн λ (Å ). ) ε = hν = hc/λ lnε = lnhc - lnλ ln ln ε – энергия фотона h – постоянная Планка ν – частота с – скорость света λ – длина волны ln ε = - ln λ + ln (hc) ( 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

9. Схема энергетических уровней для твердого образца и рентгеновского фотоэлектронного спектрометра hν (Al. Kα 9. Схема энергетических уровней для твердого образца и рентгеновского фотоэлектронного спектрометра hν (Al. Kα 1, 2) = 1486. 6 э. В hν (Mg. Kα 1, 2) = 11254 э. В hν = Есв+Екин+ ΔЕкол+ ΔЕвращ Есв – энергия связи Екин – кинетическая энергия ΔЕкол- энергия колебаний ΔЕвращ- энергия вращения ΔЕсв » ΔЕкол > ΔЕвращ 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

10. Способы возбуждения электронного спектра, применяемые в спектрометрах высокого разрешения 123182 Москва, пл. , 10. Способы возбуждения электронного спектра, применяемые в спектрометрах высокого разрешения 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

11. Принципиальная схема рентгеновского фотоэлектронного спектрометра: 1 — источник рентгеновского излучения 2 — образец 11. Принципиальная схема рентгеновского фотоэлектронного спектрометра: 1 — источник рентгеновского излучения 2 — образец 3 — анализатор 4 — детектор электронов 5 — усилитель 6 — самописец 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

12. РЕНТГЕНОВСКИЙ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ СПЕКТРОМЕТР НР 5950 А 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. 12. РЕНТГЕНОВСКИЙ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ СПЕКТРОМЕТР НР 5950 А 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

13. Рентгеновский фотоэлектронный спектр представляет собой зависимость числа фотоэлектронов (N) в единицу времени (t) 13. Рентгеновский фотоэлектронный спектр представляет собой зависимость числа фотоэлектронов (N) в единицу времени (t) от их энергии связи EB cпектр РФС золота (немонохроматизированное Al. K излучение) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

14. Рентгеновский фотоэлектронный спектр представляет собой зависимость числа фотоэлектронов (N) в единицу времени (t) 14. Рентгеновский фотоэлектронный спектр представляет собой зависимость числа фотоэлектронов (N) в единицу времени (t) от их энергии связи EB ΔE×Δτ ~ h/2π ΔE – полуширина линии Δτ – время жизни дырки, h – постоянная Планка Спектр РФС Np. O 2 (порошок на липкой ленте, 3 мин. 1 к. В Ar+, монохромат. Al. K -излучение) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

15. Характеристики рентгеновского фотоэлектронного спектрометра НР 5950 А 1486. 6 э. В – монохроматизированное 15. Характеристики рентгеновского фотоэлектронного спектрометра НР 5950 А 1486. 6 э. В – монохроматизированное рентгеновское Al Kα 1, 2 излучение 0. 6 э. В – разрешение спектрометра 0. 1 э. В - погрешность измерения энергии связи Eb и ширины линии на ее полувысоте 10 % - погрешность измерения интенсивности линий Рентгеновский фотоэлектронный спектр представляет собой зависимость числа фотоэлектронов (N) в единицу времени (t) от их энергии связи EB 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

16. CПЕКТРЫ РЭС ВАЛЕНТНЫХ (Pd И Au) И ВНУТРЕННИХ Au 4 f-ЭЛЕКТРОНОВ Au 4 16. CПЕКТРЫ РЭС ВАЛЕНТНЫХ (Pd И Au) И ВНУТРЕННИХ Au 4 f-ЭЛЕКТРОНОВ Au 4 f 7/2 Au 4 f 5/2 3. 7 э. В Pd 4 d Au 5 d, 6 s 0. 7 э. В 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

17. Ширина линии Г(э. В) на ее полувысоте в спектрах РФС Гл = Гур 17. Ширина линии Г(э. В) на ее полувысоте в спектрах РФС Гл = Гур + Гапп + Гhν + Гз + Гстр Гл – ширина линии на ее полувысоте Гур – естественная ширина уровня Гапп – аппаратурное уширение Гhν – ширина линии рентгеновского излучения Гз – уширение, связанное с зарядкой образца Гстр – уширение, связанное с возникновением тонкой структуры ΔE×Δτ ~ h/2π ΔE – полуширина линии Гур Δτ – время жизни дырки, h – постоянная Планка 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

18. Зависимость выхода флуоресценции (ωк) и Oжеэлектронов (ωА) K-оболочки от атомного номера Z 123182 18. Зависимость выхода флуоресценции (ωк) и Oжеэлектронов (ωА) K-оболочки от атомного номера Z 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

19. Зависимость эффективной глубины выхода (λ) фотоэлектронов от их кинетической энергии (εк) 123182 Москва, 19. Зависимость эффективной глубины выхода (λ) фотоэлектронов от их кинетической энергии (εк) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

20. Сечение фотоионизации «золотого правила» Ферми σ(ω) ~ Σf |<ψf(r)zφi(r)>|2 δ(Ef – Ei - 20. Сечение фотоионизации «золотого правила» Ферми σ(ω) ~ Σf |<ψf(r)zφi(r)>|2 δ(Ef – Ei - ħω) φi(r) - волновая функция начального состояния Ei – энергия начального состояния ψf(r) – волновая функция конечного состояния Ef – энергия конечного состояния 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

21. ИНТЕНСИВНОСТЬ ЛИНИИ РЕНТГЕНОЭЛЕКТРОННОГО СПЕКТРА Интенсивность линии (I) спектра РЭС для углеводородной пленки толщиной 21. ИНТЕНСИВНОСТЬ ЛИНИИ РЕНТГЕНОЭЛЕКТРОННОГО СПЕКТРА Интенсивность линии (I) спектра РЭС для углеводородной пленки толщиной d имеет вид: I = I 0 A 0 0 F 1(Ek)F 2(Ek) k ( nl/4 ) [1 + ½ (3/2 sin 2 - 1)] N e-d/ sin (1) I 0 - интенсивность возбуждающего рентгеновского излучения; A 0 - площадь входной щели анализатора; 0 - телесный угол сбора фотоэлектронов; F 1(Ek) - функция, характеризующая пропускную способность анализатора электронов с кинетической энергией Ек и для HP 5950 A пропорциональна F 1(Ek) I; F 2(Ek) - функция, характеризующая эффективность детектора электронов, k - коэффициент, связанный с ослаблением интенсивности линии из-за многоэлектронных процессов, происходящих при фотоэмиссии электронов; nl - сечение фотоэффекта для оболочки с квантовых числами n, l; - параметр асимметрии; - угол между направлением вылета фотоэлектронов и падающего на образец рентгеновского излучения; N - число атомов в единице объема; , - величины длин свободного пробега электронов в исследуемом образце и поверхностной пленке при их фотоэмиссии; - угол между поверхностью образца и направлением вылета фотоэлектронов. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

(2) = i = nl ( i = 1, 2), а d = d/sin (2) = i = nl ( i = 1, 2), а d = d/sin n 1/n 2 = (I 1/I 2)(σ2/σ1)[(hν – Eb 2 )/(hν – Eb 1)]1/2 (3) hν – энергия возбуждающего рентгеновского излучения Ebi (i =1, 2) – энергия связи электронов ni/nj=(Ii/Ij)(kj/ki), (4) ni/nj - относительная концентрация атомов Ii/Ij - относительная интенсивность линий электронов этих атомов kj/ki - экспериментальный относительный коэффициент чувствительности 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

23. Рентгеноэлектронный спектр С 1 s-электронов углерода в этилфторацетате E(n, l, j) = - 23. Рентгеноэлектронный спектр С 1 s-электронов углерода в этилфторацетате E(n, l, j) = - μ = Mz/(Mz + me) δ 1 и δ 2 – константы полного и внутреннего экранирования n – главное квантовое число j = l + s – квантовое число, характеризующее полный угловой и магнитный моменты электрона n = n 2 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

24. Рентгеновские фотоэлектронные спектры Si 2 pэлектронов Si и Si. O 2 Si 1 24. Рентгеновские фотоэлектронные спектры Si 2 pэлектронов Si и Si. O 2 Si 1 s 22 p 63 s 23 p 5 3 P O 1 s 22 p 4 3 P 0 2 ΔEb(Si 2 p) = 4. 25 э. В – химический сдвиг линии Si 2 р-электронов в кремнии Si. О 2 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

25. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТРУКТУРЫ В СПЕКТРАХ РФС: Р 1. Образование внешних и внутренних МО 25. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТРУКТУРЫ В СПЕКТРАХ РФС: Р 1. Образование внешних и внутренних МО 2. Спин-орбитальное расщепление ( Esl) 3. Мультиплетное расщепление ( Ems) 4. Индуцирование заряда ( Eind) 5. Многоэлектронное возбуждение (shake up, down, off, Esat) 6. Динамический эффект 7. Плазмоны ( Eω) 8. Оже процесс 9. Различные степени окисления ( Eb) 10. Примесные атомы 11. Зарядка образца 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

26. КОНЦЕПЦИЯ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ВАЛЕНТНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ (МОЛЕКУЛА УГЛЕРОДА С 2) Приближение МО 26. КОНЦЕПЦИЯ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ВАЛЕНТНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ (МОЛЕКУЛА УГЛЕРОДА С 2) Приближение МО ЛКАО (молекулярные орбитали как линейные комбинации атомных орбиталей). H (r, ) = E (r, ) ( 1) H – электронный гамильтониан r – координаты – спин E – электронная энергия (r, ) – волновая функция i(ri, ) = Σλ Cλi χλ ( 2) i – молекулярные орбитали (МО) C i – коэффициенты разложения N – число базисных функций χλ - атомные орбитали (АО) ( , + = 1/2) ( , - = -1/2). 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

27. Приближение МО ЛКАО Электронное строение молекулярной системы определяется из стационарного уравнения Щредингера: H 27. Приближение МО ЛКАО Электронное строение молекулярной системы определяется из стационарного уравнения Щредингера: H (r, ) = E (r, ), где H – электронный гамильтониан r и – координаты и спиновая переменная электронов E – энергия Волновая функция (r, ) для молекулы обычно представляется в виде слетеровского детерминанта. Ортонормированные молекулярные орбитали i(ri, ), входящие в этот детерминант, можно представить в виде линейных комбинаций (МО ЛКАО): i(ri, ) =ΣNλ=1 c iχ , где i = 1, 2, 3, N – номер i-ой МО, C i – коэффициенты разложения, N – число базисных функций , в качестве которых берутся атомные орбитали (АО), ri и – координаты и спиновая переменная iого электрона. В случае незаполненных оболочек система МО отличается по энергии для электронов с направлением спина вверх ( , += +1/2) и вниз ( , -= – 1/2). 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

28. Соотношение Луи де Бройля, соотношения неопределенности В. Гейзенберга и атомная орбиталь для электрона 28. Соотношение Луи де Бройля, соотношения неопределенности В. Гейзенберга и атомная орбиталь для электрона Л. Де Бройль предположил (1924 г. ), что свободно движущемуся электрону с импульсом р и энергией E можно сопоставить волну с волновым вектором k и частотой ω: р = ħk или р = h/λ и E = ħω λ = h/p = h/mv = h/(2 m. Eкин)1/2 ∆x∆px ≥ h; ∆y∆py ≥ h; ∆z∆pz ≥ h; ψnlm(r, θ, φ) = Rnl(r)Ylm(θ, φ) = Rnl(r)Θlm(θ)Φm(φ) n, l и m – квантовые числа (n > 0; l < n; ǀmǀ ≤ l) n= 1, 2, 3, 4, …. KL MN 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru l=0, 1, 2, 3, 4, …. . s p d f g, …… РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

29. Радиальная плотность распределения R валентных электронов для атомов углерод (Z = 6) азот 29. Радиальная плотность распределения R валентных электронов для атомов углерод (Z = 6) азот (Z =7) кислород (Z = 8) сера (Z = 16) плутоний (Z = 94) стрелки – средние радиусы r — расстояние от ядра ψnlm(r, θ, φ) = Rnl(r)Ylm(θ, φ) = Rnl(r)Θlm(θ)Φm(φ) n, l и m – квантовые числа (n > 0; l < n; ǀmǀ ≤ l) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

30. Схема МО двухатомной молекулы С 2 (приближение МО ЛКАО) 123182 Москва, пл. , 30. Схема МО двухатомной молекулы С 2 (приближение МО ЛКАО) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

31. Спектр РЭС валентных электронов карбина с вычтенным фоном 123182 Москва, пл. , 1 31. Спектр РЭС валентных электронов карбина с вычтенным фоном 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

32. Энергия МО для разных длин связи RN-N в N 2 (Re - равновесное 32. Энергия МО для разных длин связи RN-N в N 2 (Re - равновесное расстояние; 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru пунктир - пустые ВМО) РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

33. Зависимость величин ERα, от длины связи RN-N в N 2 (характеризует вклад электронов 33. Зависимость величин ERα, от длины связи RN-N в N 2 (характеризует вклад электронов МО в ковалентное связывание, Re - равновесное расстояние, CNDO/2) ЕА и ЕАВ- одно- и двухцентровые составляющие pμν- порядок связи, обусловленный взаимодействием μ-АО на А ν-АО на В Hμν- элементы гамильтониана остова γАВ- интегралы межэлектронного отталкивания, вычисляемые на функциях s-типа ZA(ZB) – заряд ядра р. АА(р. ВВ) – электронная плотность на атомах ERAB – резонансная энергия ERα - вклад отдельных МО в резонансную энергию nα- заселенность α-МО сia и сij –коэффициенты разложения МО по АО 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

34. Спектр РФС валентных электронов карбина Р ( с вычтенным фоном) ΔE×Δτ ~ h/2π, 34. Спектр РФС валентных электронов карбина Р ( с вычтенным фоном) ΔE×Δτ ~ h/2π, ΔE – полуширина линии, Δτ – время жизни дырки, h – постоянная Планка 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

35. Рентгеноэлектронный и рентгеновские спектры эмиссии и поглощения Ca. Ti. O 3 40 20 35. Рентгеноэлектронный и рентгеновские спектры эмиссии и поглощения Ca. Ti. O 3 40 20 Са 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 2 48 22 Ti 1 s 22 p 63 s 23 p 63 d 24 s 2 3 F 2 16 O 8 1 s 22 p 6 1 S 0 3 P 2 Ca. Lα 1, 2 – (2 p 3/2 → 3 d переходы e-) OKα – (1 s → 2 p переходы e-) Ti. Kβ 5, β” – (1 s → 4 p переходы e-) Ti. Lα 1, 2 – 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru (2 p 3/2 → 3 d переходы e-) РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

36. Зависимость энергий связи Eb(э. В) Mnlj - электронов от атомного номера Z E(n, 36. Зависимость энергий связи Eb(э. В) Mnlj - электронов от атомного номера Z E(n, l, j) = Rμhc(Z - σi)2/n 2 R- пост. Ридберга μ = Mz/(Mz + me) σi – конст. полного экран. n – главное кв. число 40 20 Са 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 2 48 22 Ti 1 s 22 p 63 s 23 p 63 d 24 s 2 3 F 2 63 29 Cu 1 s 22 p 63 s 23 p 63 d 104 s 1 2 S 1/2 16 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru 8 O 1 s 22 p 6 РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru. 1 S 3 P 2 0

37. Зависимость отношения интенсивностей линий электронов M 3 d + ВМО и M 3 37. Зависимость отношения интенсивностей линий электронов M 3 d + ВМО и M 3 p-электронов оксидов ( - эксп. ; o - теор. ) I = (IBMO + I 3 d)/ I 3 p 40 20 Са 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 2 48 22 Ti 1 s 22 p 63 s 23 p 63 d 24 s 2 3 F 2 63 29 Cu 1 s 22 p 63 s 23 p 63 d 104 s 1 2 S 1/2 16 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru 8 O 1 s 22 p 6 1 S 3 P РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru. 2 0

38. Иллюстрация спин-орбитального расщепления Esl линии Mg 2 p-электронов в спектре Mg Оператор спин-орбитального 38. Иллюстрация спин-орбитального расщепления Esl линии Mg 2 p-электронов в спектре Mg Оператор спин-орбитального взаимодействия: a . В случае L-S связи: EJ, J-1 = a. J (правило Ланде) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

39. Спектры РСЭ Cu. Kα и РФС (возбуждение Mg. Kα) Cu 2 p 3/2 39. Спектры РСЭ Cu. Kα и РФС (возбуждение Mg. Kα) Cu 2 p 3/2 и Cu 2 p 1/2 - электронов (LII-, LIII-подуровни) меди EJ, J-1 = a. J (правило Ланде) EJ, J-1 - величина расщепления a – энергия sl взаимодействия Esl(Cu 2 p 3/2, 1/2) = 19. 8 э. В а = 13. 2 э. В интенсивность компонент в дублете пропорциональна статистическим весам (2 J + 1): (2 J + 1)/[2(J-1) + 1] и равна 2 для Cu 2 p дублета 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

40. Мультиплетное расщепление Ems линии B 1 sэлектронов атома бора при S f = 40. Мультиплетное расщепление Ems линии B 1 sэлектронов атома бора при S f = S + ½ при S f = S - ½ G 2(3 s, 3 d) - обменный интеграл Слейтера , Ems = отношение интенсивностей компонент дублета: (2 Sf + 1)/(2 Sf + 1) = (S + 1)/S 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

41. Спектры РФС M 3 s-электронов оксидов 3 d- переходных элементов В спектре Mn 41. Спектры РФС M 3 s-электронов оксидов 3 d- переходных элементов В спектре Mn 3 s-электронов наблюдается мультиплетное расщепление с величиной Ems= 4. 6 э. В 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

42. Зависимость мультиплетного расщепления Ems(3 s) линии M 3 s-электронов оксидов M 3 d-переходных 42. Зависимость мультиплетного расщепления Ems(3 s) линии M 3 s-электронов оксидов M 3 d-переходных элементов от числа n неспаренных M 3 d-электронов Ems = G 2(3 s, 3 d) - обменный интеграл Слейтера Отношение интенсивностей компонент дублета (2 Sf + 1)/(2 Sf + 1) = (S + 1)/S 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

43. Зависимость разности энергий связи Eb Мns-электронов ВВМО от расстояния RА-А между атомами Eb(э. 43. Зависимость разности энергий связи Eb Мns-электронов ВВМО от расстояния RА-А между атомами Eb(э. В) = 8 - 22 R(нм) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

44. Изменение разности энергии связи электронов Eb 3 u* и 3 g ВВМО, обусловленных 44. Изменение разности энергии связи электронов Eb 3 u* и 3 g ВВМО, обусловленных S 3 s АО, от длинны связи RS-S в кластере S 22 - дисульфидов 3 d металлов o – эксперимент - теория 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

45. Иллюстрация многоэлектронного возбуждения, происходящего при фотоэмиссии Be 1 s-электрона Монопольные правила отбора: J 45. Иллюстрация многоэлектронного возбуждения, происходящего при фотоэмиссии Be 1 s-электрона Монопольные правила отбора: J = L = S = = MJ = ML = MS =0 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

46. Схема МО кластера Ti. O 68 - (Oh) Стрелками отмечены возможные shake up 46. Схема МО кластера Ti. O 68 - (Oh) Стрелками отмечены возможные shake up переходы. = cos L + sin M = sin L - cos M Is Io = = cos( - ) + sin( - ) = Is Io = = = sin 2( - ) cos 2( - ) Is 1 Io = gi sin 2( i - i) cos 2( i - i) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

47. Спектры РФС внутренних электронов Cu. Br и Cu. Br 2 (для Cu(II) наблюдаются 47. Спектры РФС внутренних электронов Cu. Br и Cu. Br 2 (для Cu(II) наблюдаются интенсивные shake up сат. ) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

48. Зависимость интенсивности I=Is/Io(%) shake up сателлитов спектров РФС электронов внутренних уровней Sc 2 48. Зависимость интенсивности I=Is/Io(%) shake up сателлитов спектров РФС электронов внутренних уровней Sc 2 O 3, Co. O и Cu. O от энергии их связи Eb 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

49. Иллюстрация динамического эффекта в спектре фотоэмиссии Na 2 s-электрона Na Спектр РЭС Ba 49. Иллюстрация динамического эффекта в спектре фотоэмиссии Na 2 s-электрона Na Спектр РЭС Ba 4 p-электронов Ba. O ( Esl(Ba 4 p)=13. 4 э. В) Дипольные правила отбора: n ≠ 0 l = ± 1 j = 0, ± 1 (0 ↔ 0 - запрещен) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

50. Спектр РЭС валентных электронов эталонного пирографита, обработанного при 3200 C 123182 Москва, пл. 50. Спектр РЭС валентных электронов эталонного пирографита, обработанного при 3200 C 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

51. Зависимость энергии МО кластера C 21 - группы от длинны связи RC‑C ( 51. Зависимость энергии МО кластера C 21 - группы от длинны связи RC‑C ( , ССП CNDO/2) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

52. Спектр РЭС C 1 s-электронов эталонного пирографита ( Tобр = 3200 C) 123182 52. Спектр РЭС C 1 s-электронов эталонного пирографита ( Tобр = 3200 C) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

53. Сателлиты спектров РЭС C 1 s-электронов углерода: а - пирографит-эталон; б - облученный 53. Сателлиты спектров РЭС C 1 s-электронов углерода: а - пирографит-эталон; б - облученный (Tir=100 o. C, F=4× 1020 N/см 2) неотожженный; в - образец б (2000 C); г - сернокислый анилин. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

54. Рентгеноэлектронные спектры валентной зоны облученного пирографита и отожженого при различных температурах: 1) 600 54. Рентгеноэлектронные спектры валентной зоны облученного пирографита и отожженого при различных температурах: 1) 600 C ( = 34, 5 ат. % O 2); 2) 850 С ( = 47, 5 ат. % O 2); 3) 3 – эталон. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

55. Влияние температуры отжига на ширину линии (э. В) C 1 s-электронов облученного пирографита 55. Влияние температуры отжига на ширину линии (э. В) C 1 s-электронов облученного пирографита для различных образцов 1) 600 C ( = 34, 5 ат. % O 2); 2) 850 С ( = 47, 5 ат. % O 2); 3) эталон. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

56. Рентгеноэлектронный (1) и рентгеновский эмиссионный (2) спектры валентных электронов углеродных материалов и плотность 56. Рентгеноэлектронный (1) и рентгеновский эмиссионный (2) спектры валентных электронов углеродных материалов и плотность электронных состояний для графита а) Тобр. = 1500 о. С б) Тобр. = 2500 о. С 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

57. Спектры РЭС валентных электронов углеродных материалов (УМ): а - бензола; б - тетрацена; 57. Спектры РЭС валентных электронов углеродных материалов (УМ): а - бензола; б - тетрацена; в - УМ, Tобр= 1800 C 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

ЭМИССИЯ ВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ Th. O 2 ПРИ РЕЗОНАНСНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ СИНХРОТРОННЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ВБЛИЗИ O 4, ЭМИССИЯ ВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ Th. O 2 ПРИ РЕЗОНАНСНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ СИНХРОТРОННЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ВБЛИЗИ O 4, 5(Th)-ПОРОГА ПОГЛОЩЕНИЯ 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Рис. 1. Рентгеноэлектронный спектр Th. O 2. Пунктиром показано разделение спектра на отдельные компоненты. Рис. 1. Рентгеноэлектронный спектр Th. O 2. Пунктиром показано разделение спектра на отдельные компоненты. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Структура кластера Th. O 812 - (D 4 h), отражающая ближайшее окружение тория в Структура кластера Th. O 812 - (D 4 h), отражающая ближайшее окружение тория в Th. O 2 O Th RTh-O= 0. 2425 нм 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Рис. 2. Схема МО кластера Th. O 812 - (D 4 h), построенная с Рис. 2. Схема МО кластера Th. O 812 - (D 4 h), построенная с учётом теоретических и экспериментальных данных. 82%Th 6 d+5%O 2 s+13%O 2 p 22γ 7+ 20γ 714%Th 5 f+77%Th 7 p+2%O 2 s+7%O 2 p Th 7 s Th 6 d Th 5 f 9%Th 6 p 3/2+3%Th 5 f+88%O 2 p 15%Th 6 d+85%O 2 p (1) O 2 p · · · 7γ 719γ 717γ 6+ (2 -3) ВМО · · · 7γ 7 - Th 6 p 3/2 -16. 5 -20. 8 76%Th 6 p 3/2+13%O 2 s+10%O 2 p 16%Th 6 p 1/2+4%Th 7 p+80%O 2 s 2%Th 5 f+98%O 2 s 6%Th 6 d+94%O 2 s 1%Th 6 s+7%Th 7 s+92%O 2 s 17γ 6 -, 13γ 7 - 16γ 612γ 7 - (4) (5) 16γ 6+, 13γ 7 --12γ 7+ (6) 15γ 6+ 14%Th 6 p 3/2+2%Th 7 p+84%O 2 s 15γ 6 -, 11γ 7 - 82%Th 6 p 1/2+15%O 2 s+2%O 2 p 14γ 6 - O 2 s ВВМО (7) Th 6 p 1/2 -25. 6 Th 6 s -41. 7 Th 5 d 5/2 Th 5 d 3/2 АО 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru 98%Th 6 s+1%O 2 p 14γ 6+ (8) (9) -86. 3 ОМО -93. 3 МО АО РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Рис. 3. Спектр полного квантового выхода электронов для Th. O 2. Над спектром отмечены Рис. 3. Спектр полного квантового выхода электронов для Th. O 2. Над спектром отмечены энергии связи Th 5 d 5/2, 3/2 -электронов в Th. O 2. Под спектром в виде штрихов приведена плотность занятых (черные) и свободных (белые) состояний Th 5 f-электронов для основного состояния кластера Th. O 812 -(D 4 h). 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Таблица 1. Энергии Ii (э. В) и сечения фотоионизации σ (Mb = 106 barns) Таблица 1. Энергии Ii (э. В) и сечения фотоионизации σ (Mb = 106 barns) атомных оболочек при различных энергиях hν (э. В) возбуждения фотонами Ii 40. 8 80. 0 6 C 290. 9 17. 5 9. 0 1. 170 1. 875 0. 5440 0. 3262 8 O 536. 8 29. 2 14. 2 0. 8342 6. 816 0. 6901 2. 064 90 Th 108. 4 40. 5 26. 7 5. 0 7. 0 1 s C 2 p 1 s O 2 p 5 d Th 6 s Th 6 p Th 7 s Th 6 d 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru 132. 3 151. 4 1486. 6 0. 2252 0. 1714 0. 13 E-1 0. 78 E-1 0. 47 E-1 0. 66 E-1 0. 10 E-4 0. 3677 0. 5772 0. 2984 0. 4037 2. 911 0. 2136 2. 758 1. 399 0. 76 E-1 0. 4769 0. 1309 0. 1101 1. 454 0. 33 E-1 0. 2200 0. 1862 0. 1495 0. 18 E-1 0. 14 E-1 0. 24 E-1 0. 15 E-1 0. 40 E-1 0. 19 E-2 0. 24 E-3 0. 76 E-1 0. 29 E-2 0. 81 E-2 0. 37 E-3 0. 16 E-2 РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Рис. 4. Спектры резонансной электронной эмиссии Th. O 2 при различных энергиях возбуждающего СИ Рис. 4. Спектры резонансной электронной эмиссии Th. O 2 при различных энергиях возбуждающего СИ hν(э. В). Интенсивность спектров нормирована на ток пучка СИ. Цена деления: 5000 имп. /50 скан. (43 мин. ). Под спектрами приведены величины энергий связи электронов некоторых ВВМО Th. O 2. Энергия связи C 1 s-электронов углерода на поверхности образцов принята равной 285. 0 э. В. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Поскольку в переходах участвуют электроны, локализованные на атомах тория, то вместо ВВМО валентную электронную Поскольку в переходах участвуют электроны, локализованные на атомах тория, то вместо ВВМО валентную электронную конфигурацию основного состояния тория в Th. O 2 условно можно записать в атомных обозначениях: Th(ВВМО)k(ВМО)m ≈ Th(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m (1) Под действием излучения hν в результате фотоэмиссии Th 6 s-электрона может образоваться несколько конечных состояния – одно дырочное основное (2) и два двух дырочных дополнительных (3, 4) состояний: Th(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m + hν → Th(6 s 16 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m + e, → Th(6 s 26 p 11/26 p 33/2)(ВМО)m + e, → Th(6 s 26 p 21/26 p 23/2)(ВМО)m + e, 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru. (2) (3) (4)

Для тория также приближенно выполняется равенство Eb(Th 5 d 5/2) ≈ 2 Eb(Th 6 Для тория также приближенно выполняется равенство Eb(Th 5 d 5/2) ≈ 2 Eb(Th 6 s). При фотоэмиссии Th 5 d 5/2 -электрона это приводит к возникновению дополнительного двух дырочного конечного состояния (6) к основному конечному состоянию (5): (5) Th 5 d 65/2 (6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m +hν→Th 5 d 55/2(6 s 26 p 41/26 p 43/2)(ВМО)m+ e → Th 5 d 65/2 (6 s 06 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m + e (6) Электронную конфигурацию ВВМО основного состояния тория в Th. O 2 условно можно записать в атомных обозначениях: Th 5 d 10(ВВМО)k(ВМО)m 5 f 0 ≈ Th 5 d 10(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m 5 f 0 (7), где Th 5 f 0 – незаполненные состояния Th 5 f-электронов. Следует отметить, что вблизи с этими состояниями находятся незаполненные состояния Th 7 рэлектронов, которые с меньшей вероятностью также могут участвовать в рассматриваемых переходах. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

При энергии возбуждения hν вблизи резонансного поглощения возникает виртуальное возбужденное состояние с дыркой и При энергии возбуждения hν вблизи резонансного поглощения возникает виртуальное возбужденное состояние с дыркой и одним Th 5 f-электроном: (8) Th 5 d 10(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m 5 f 0+hν→Th 5 d 9(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m 5 f 0+1 которое из-за кулоновского взаимодействия (e 2/r) дырки с электронами может распадаться по различным каналам: Th 5 d 9(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m 5 f 0+1+(e 2/r)→Th 5 d 10(6 s 26 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m-15 f 0 + e, (9) → Th 5 d 10(6 s 26 p 11/26 p 43/2)(ВМО)m 5 f 0 + e, (10) → Th 5 d 10(6 s 26 p 21/26 p 33/2)(ВМО)m 5 f 0 + e, (11) → Th 5 d 10(6 s 16 p 21/26 p 43/2)(ВМО)m 5 f 0 + e. (12) 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

1. ВЫВОДЫ С учетом структуры рентгеноэлектронного спектра и рентгеновского O 4, 5(Th)спектра поглощения, а 1. ВЫВОДЫ С учетом структуры рентгеноэлектронного спектра и рентгеновского O 4, 5(Th)спектра поглощения, а также результатов релятивистского расчета электронной структуры Th. O 2, изучена структура спектров эмиссии валентных электронов оксида Th. O 2, возникающая при возбуждении синхротронным излучением вблизи O 4, 5(Th)-порога резонансного поглощения в диапазоне энергий фотонов 70< hν<140 э. В. 1. 1. Вблизи O 4, 5(Th)-порогов резонансного поглощения при 90 э. В и 102 э. В наблюдается значительное возрастание интенсивности линий фотоэлектронного спектра валентных электронов Th. O 2 в диапазоне энергий связи электронов от 0 до 40 э. В. 1. 2. Возникновение такой структуры отражает процессы возбуждения и распада с участием Th 5 d- и электронов внешних валентных и внутренних валентных МО и парциальную плотность состояний Th 6 p- and Th 5 f-электронов. Размытие структуры в области от ~13 до 35 э. В, предполагается, связано с образованием ВВМО в этом оксиде. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Общие выводы 1. В спектрах РЭС (0 до 1250 э. В) различных соединений возникает Общие выводы 1. В спектрах РЭС (0 до 1250 э. В) различных соединений возникает тонкая структура, обусловленная: образованием внешних и внутренних валентных МО; мультиплетным и спин-орбитальным расщеплением; индуцированным зарядом; динамическим эффектом; многоэлектронным возбуждением; наложением оже-спектров; присутствием ионов различной степени окисления и др. 2. Установлена качественная и количественная связь параметров тонкой структуры с различными физико-химическими свойствами различных соединений. 3. Параметры тонкой структуры спектров соединений позволяют определить: степень делокализации и участия электронов в химической связи; электронную конфигурация и степень окисления ионов; плотность не спаренных электронов на парамагнитных ионах; степень участия заполненных оболочек металлов и лигандов в образовании внешних и внутренних валентных МО, структуру и характер этих МО, строение локального окружения и др. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

Вопросы по Рентгеноэлектронной спектроскопии 1. Основное уравнение рентгеноэлектронной спектроскопии, cоотношение неопределенностей Гейзенберга, правила отбора Вопросы по Рентгеноэлектронной спектроскопии 1. Основное уравнение рентгеноэлектронной спектроскопии, cоотношение неопределенностей Гейзенберга, правила отбора и ширина линий рентгеноэлектронных спектров. 2. Степень окисления элементов и химический сдвиг линий рентгеноэлектронных спектров, элементный и ионный анализ и площадь линий таких спектров. 3. Концепция внешних и внутренних валентных молекулярных орбиталей соедине ний, структура рентгеноэлектронных спектров их электронов и связь ее параметров с физико-химическими свойствами таких соединений. 4. Физико-химические свойства соединений и структура их рентгеноэлектронных спектров электронов внутренних уровней (спин-орбитальное и мультиплетное расщепление, индукция заряда на диамагнитные центры, многоэлектронное возбуждение, динамический эффект). 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

ЛИТЕРАТУРА К. Зигбан и др. Электронная спектроскопия. М. : Мир, 1971, 493 с. В. ЛИТЕРАТУРА К. Зигбан и др. Электронная спектроскопия. М. : Мир, 1971, 493 с. В. В. Немошкаленко, В. Г. Алешин. Электронная спектроскопия кристаллов. Киев: Наукова думка, 1976, 336 с. В. И. Нефедов. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М. : Химия, 1984, 256 с. Тетерин Ю. А. , Гагарин С. Г. //Успехи химии. 1996. Т. 65 (10). С. 895 – 919. Тетерин Ю. А. , Тетерин А. Ю. // Успехи химии. 2002. Т. 71 (5). С. 403 – 441. Тетерин Ю. А. , Тетерин А. Ю. // Успехи химии. 2004. Т. 73 (6). . 588 – 631. 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 123182 Москва, пл. , 1 http: \www. kiae. ru РНЦ “Курчатовский институт”, ЛПС O-57 Тел. : +7 (095) 196 -9252, Факс: +7 (095) 742 -5868, 2/14/2018 E-mail: teterin@ignph. kiae. ru.