第一作者：高俊文

通讯作者：高俊文，祁月盈，吴勇

发表期刊：The Astrophysical Journal

期刊5-Year Impact Factor: 5.39

通讯单位：杭州师范大学，嘉兴学院，北京应用物理与计算数学研究所

论文DOI：https://doi.org/10.3847/1538-4357/acb0c6

成果简介：

近日，杭州师范大学物理学院高俊文副教授及合作者在天体物理学领域重要的研究期刊上发表题为“Single- and Double-electron Capture Cross Sections for O6+ Ion in Collisions with H2 Molecules”的研究论文。

图1：理论方法碰撞结构示意图。      图2：态选择截面：理论计算结果与实验结果比较。

图3：单电子俘获过程及自电离态贡献。  图4：双电子俘获过程及自电离态贡献。

离子同原子分子碰撞电荷转移过程是天体环境中软X射线发射的重要机制之一。电荷转移导致的软X射线是诊断等离子体演化和天体等离子体建模的重要基础数据，可用于研究太阳风离子或恒星风离子的温度、丰度、离子种类等，对天体等离子体和聚变等离子体等基础研究具有重要价值。目前这些重要领域正朝着精密化方向发展，高精度微观反应截面是诊断测量所必须的，然而目前的数据却远远不够。从基础研究上来讲，由于碰撞过程涉及复杂的多电子、多通道、多中心问题，理论研究具有很大挑战性，特别是当入射粒子为高电荷态离子时，其强库仑场会引起靶粒子电子云强烈变化，使得反应末态布居十分复杂，多电子过程更容易发生，电子关联效应尤为重要。本工作采用自主发展的双电子非微扰渐近态强耦合理论方法，开展了太阳风中广泛存在的高电荷态O6+离子同H2分子碰撞单、双电子俘获过程的研究，获得了精确的总截面及态选择截面参数。研究表明，通过双电子俘获形成的处于双激发态的O4+离子中约有70%会发生自电离并形成O5+离子，进而对实验中测量的单电子俘获截面作出贡献；约30%的双激发态O4+离子会通过自转移到里德堡态(Auto-Transfer to Rydberg states)的机制稳定下来对实验上测量的双电子俘获截面作出贡献。

本工作感谢国家自然科学基金青年项目(12004350)，杭州师范大学科研启动经费的资助。