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Schwellenverhalten, Resonanzen und nichtlokale Wechselwirkungen bei niederenergetischen Elektronenstreuprozessen / FOR 307

Threshold Features, Resonances and Non-Local Interactions in Low Energy Electron Scattering Processes

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Die Forschergruppe hat sich zum Ziel gesetzt, durch enge Zusammenarbeit zwischen experimentellen und theoretischen Gruppen neue Bereiche von Elektronenstreuprozessen bei niedrigen Energien (0,1 meV; 10 meV) zu erschließen. Bei solchen Energien spielen verschiedenartige Resonanzen und Kopplungen zwischen elektronischer und nuklearer Dynamik über nicht-lokale oder langreichweitige Wechselwirkungen eine wichtige Rolle. Neue Verfahren der primären Zustandspräparation und zur Erzeugung monoenergetischer Elektronenstrahlen (DE < 1 meV) werden eingesetzt, um bisher nicht oder nur unvollständig zugängliche Prozesse, welche auch in technischen Anwendungen von Plasmen eine wichtige Rolle spielen, zu charakterisieren und in Verbindung mit theoretischen Arbeiten zu verstehen. Die Mitglieder der Forschergruppe haben in den vergangenen Jahren ein neues theoretisches und experimentelles Instrumentarium entwickelt, welches erforderlich ist für die detaillierte Untersuchung von Schwellenphänomenen, die im Zusammenhang mit elektronischen Resonanzen auftreten, wenn sich neue Zerfallskanäle öffnen. Solche Schwellenphänomene zeichnen sich durch Vielfalt und Komplexität aus; insbesondere wenn sich mehrere Resonanzen überlappen oder sich die Resonanzbreite über mehrere Schwellen erstreckt. Die Arbeit der Forschergruppe ist durch eine enge Verzahnung experimenteller und theoretischer Bemühungen gekennzeichnet. Diese Verbindung erlaubt wesentliche Fortschritte bei der experimentellen Charakterisierung und der theoretischen Beschreibung von physikalisch-chemischen Elementarprozessen, bei denen elektronische Resonanzzustände die Schwerteilchenbewegung an das Kontinuum langsamer Elektronen koppeln. Dies betrifft insbesondere das Schwellenverhalten dieser Resonanzen, welches durch hoch- und höchstauflösende Elektronenspektrometrie oder Laserspektroskopie mit zustandsselektiver Präparation der Anfangszustände experimentell untersucht wird. Die theoretische Klärung der zugrundeliegenden Mechanismen erfolgt im Rahmen einer nicht-lokalen Beschreibung in zeitabhängigem oder zeitunabhängigem Bild.

The scientific goal of these teams of researchers is to explore new areas of electronic scattering processes at very low energies (0.1meV 10meV) in close collaboration between experiment and theory. Various resonances and couplings between electronic and nuclear degrees of freedom, often induced by non-local or long range interactions, play an important role at such low energies. New methods for the initial state preparation and for the generation of beams of mono-energetic electrons are used to characterize processes which were previously experimentally difficult to access and thus not yet well characterized. They play, however, an important role, e.g. for plasma technologies and material processing. Theoretical work is essential for the understanding of these processes. In recent years, the members of this group have developed new experimental and theoretical tools for the detailed study of threshold phenomena, related to electronic resonances and the opening of new reaction channels. Such threshold phenomena show a rich variety and high complexity of features. This is true especially in the case when several resonances overlap or the resonance width extends over several thresholds. The close collaboration of theory and experiment, realized between the teams, allows substantial progress and improved insight into some elementary processes in physical chemistry, where electronic resonance conditions couple the heavy particle motion to the motion of slow electrons in the continuum. This is especially true for the threshold behavior of resonances, which are experimentally studied and characterized through high resolution electron spectrometry or laser spectroscopy including the state selective preparation of initial conditions. For the theoretical studies of the basic mechanisms time-dependent or time-independent non-local theories are used or developed.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Klaas Bergmann
Fachbereich Physik der Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße · 67663 Kaiserslautern
Tel.: (0631) 205-2671 · Fax.: (0631) 205-3903
E-Mail: bergmann@rhrk.uni-kl.de

Further Information: www.physik.uni-kl.de/Forschergruppe_307.html