Dobbelt-ophidsede elektroner når nye energitilstande

Positroner er kortvarige subatomære partikler med samme masse som elektroner og en positiv ladning. De bruges i medicin, f.eks. i positronemissionstomografi (PET), en diagnostisk billeddannelsesmetode til metaboliske lidelser. Positroner findes også som negativt ladede ioner, kaldet positroniumioner (Ps ^- ), som i det væsentlige er et trepartikelsystem bestående af to elektroner bundet til en positron.

Nu, kommercielt tilgængelige lasere er i stand til at producere fotoner, der bærer nok energi til at bringe elektroner af negativt ladede ioner, som Ps ?, til dobbelt-ophidsede tilstande, kaldes D-bølge resonans. Positroniumioner er, imidlertid, meget svært at observere, fordi de er ustabile og ofte forsvinder, før fysikere får en chance for at analysere dem.

Sabyasachi Kar fra Harbin Institute of Technology, Kina, og Yew Kam Ho fra Academia Sinica, Taipei, Taiwan, har nu karakteriseret disse højere energiniveauer nået af elektroner i resonans i disse trepartikelsystemer, som er for komplekse til at beskrives ved hjælp af simple ligninger. Denne teoretiske model, for nylig udgivet i EPJ D. , er beregnet til at tilbyde vejledning til eksperimentelle eksperter, der er interesseret i at observere disse resonante strukturer. Denne model af et trepartikelsystem kan tilpasses til problemer inden for atomfysik, atomfysik, og halvlederkvantumpunkter, samt antimateriale fysik og kosmologi.

I dette studie, forfatterne testede først gyldigheden af ​​deres teoretiske tilgang ved at vise, at resonansparametrene for negativt ladede hydrogenioner (H-)-modelleret som et trepartikelsystem bestående af to elektroner og en proton-er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser. Forfatterne beregner derefter, for første gang, nye resonanstilstande forbundet med positroniumionen (Ps-) i regioner med højere energi ved at modellere det som et trepartikelsystem. På tur, de uddyber syv resonansmåder for elektronerne, der aldrig før er blevet rapporteret.