Rezonanční srážky elektronů s molekulami

Abstract

V předložené práci studujeme různé přístupy k řešení jaderné dynamiky rezo- nančních srážek elektronů s molekulami. Konkrétně shrnujeme dvě metody, které se zabývají tímto jevem, a sice aproximaci lokálním komplexním potenciálem (LCP) a nelokální rezonanční model (NRM). V krátkosti diskutujeme numerickou implemen- taci těchto metod. Ukazujeme, jak získat parametry modelu pro oba přístupy z roz- ptylových výpočtů na pevných jádrech a implementujeme je v časově nezávislém ob- raze kvantové mechaniky. Jejich výsledky porovnáváme s experimentem pro účinné průřezy vibračních excitací dvouatomové molekuly CO. Dále zobecňujeme nelokální rezonanční model pro systémy s více jadernými stupni volnosti. Výstupem naší práce je počítačový kód počítající účinné průřezy vibračních excitací pro systémy s dvěma stupni volnosti. Tento kód plánujeme použít při výzkumu prahového chování nízkoenergetických srážek elektronů s molekulou CO2, a proto shrnujeme dosa- vadní stav poznání tohoto procesu. Mezitím jeho funkčnost testujeme porovnáním s výsledky LCP aproximace na jednoduchém 2D modelovém systému.

In the present work we study different approaches for solving the nuclear dy- namics of resonant electron molecule collisions. Namely, we review two methods addressing this phenomenon which are a local complex potential (LCP) approxi- mation and a nonlocal resonance model (NRM). We briefly discuss a numerical implementation of these methods. We show how to derive model parameters for both of them from fixed-nuclei scattering calculations and we implement them in the time independent picture of quantum mechanics. We compare their vibrational excitation cross sections for the diatomic molecule CO. Then we generalize the non- local resonance model for systems with more nuclear degrees of freedom. Output of our work is a computer code producing the vibrational excitation cross sections for systems with two degrees of freedom. We aim to use this code for studying a threshold behavior of the low-energy electron collisions with the CO2 molecule and therefore we review a current state of understanding for this phenomenon. Mea- nwhile we test the functionality of the code by comparing results with those of the LCP approximation on a simple 2D model system.