Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

4.2. Samarium und Europium 135
Zerfall der 5s ,1 -Lochzustande
Betrachtet wird nun der Energiebereich der 5s-Photolinien (Abbildung 4.14 { 4.17): Bei beiden
Elementen werden zwei nicht aufgeloste Liniengruppen im Abstand von 3 bzw. 4 eV beobachtet.
Fur die Aufspaltung ist moglicherweise die Spin-Kopplung des verbleibenden 5s-Elektrons mit
der 4f-Schale verantwortlich [130]. Die Linien sitzen auf einem intensiven Untergrund und
uberlappen zum Teil mit der benachbarten, resonanten N45-Augergruppe, die aufgrund der
Lage der zugehorigen Endzustande ausschlie lich mit (3+)-Ionen korreliert ist. Zu hoheren
kinetischen Energien hin wird ein starker Anstieg des mit (2+)-Ionen korrelierten Untergrunds
beobachtet. Dieser Untergrund stammt sicher zum Teil aus der direkten Doppelphotoionisation.
Zu einem anderen Teil wird er vermutlich durch 5p-Satellitenlinien gebildet, die hier nicht
aufgelost werden konnten.
Die 5s ,1 -Lochzustande liegen laut Energieniveauschema 5 eV bzw. 8{9eVoberhalb der (3+)-
Schwelle, so da ein Zerfall in (2+)- und (3+)-Endzustande erwartet wird. Eine ahnliche Situation
ist bei den 4d ,1 -Lochzustanden in Xe gegeben (vgl. Abschnitt 3.2.3), die 2 eV bzw.
4 eV oberhalb der (3+)-Schwelle liegen und bei denen 16(1) % bzw. 22(1) % der Zerfalle uber
direkten Doppelauger (DDA) nach 3+ fuhren. Bei den 5s ,1 -Zustanden in Sm (Eu) wird nun
mit 53(7) % (55(7) %) und 67(5) % (83(5) %) ein wesentlich hoherer Anteil von Zerfallen nach
3+ beobachtet (vgl. Tabelle 4.3 und 4.4).
Anders als bei den 4d ,1 -Lochzustanden in Xe existiert fur die 5s ,1 -Lochzustande in Sm und
Eu laut Energieniveauschema eine gro e Anzahl von (2+)-Zwischenzustanden, uber die ein
zweistu ger Augerzerfall nach 3+ erfolgen kann. Mogliche Prozesse sind:
Eu + 5s ,1 ! Eu 2+
8
><
>:
5p ,1 6s ,1 l (CK)
5p ,1 4f ,1 l (CK)
4f ,2 l
! Eu 3+ 4f ,1 6s ,2 l
0 l 0
(4.10)
und fur Sm entsprechend. Aufgrund des guten Uberlapps von 5s- und 5p-Wellenfunktion
werden dabei vermutlich im ersten Schritt die mit (CK) gekennzeichneten Coster-Kronig-
Ubergange bevorzugt. Zudem handelt es sich bei den oberhalb der (3+)-Schwelle angesiedelten
ionischen 4f ,2 -Zustanden laut Berechnung um Zustande mit teilweise antiparallelen Spins
der 4f-Elektronen. Beim zweistu gen Augerzerfall uber 4f ,2 l-Zwischenzustande mu also
zusatzlich ein Spin-Flip innerhalb der 4f-Schale auftreten, was diesen Zerfallsweg ungunstig
erscheinen la t.
Wie man anhand des Verlaufs der gemessenen Wahrscheinlichkeiten im unteren Teil der Abbildungen
4.14 und 4.15 erkennt, nimmt die Wahrscheinlichkeit fur (2+)-Endzustande oberhalb
der (3+)-Schwelle rasch ab. Einstu ger Augerzerfall, der laut Energieniveauschema in 4f ,2 l-
Endzustande sowie in 6s ,2 l- und 4f ,1 6s ,1 l-Endzustande fuhrt, verliert also sehr schnell an
Gewicht, sobald ein Zerfall uber die in (4.10) genannten Wege energetisch moglich wird. Dies
spricht erneut fur die Bedeutung der genannten CK-Ubergange. Zwischen welchen Zustanden
die Zerfalle statt nden, und ob eventuell sogar direkte Doppelaugers beteiligt sind, kann nur
durch eine Analyse des zugehorigen Augerspektrums (vgl. Ref. [140]) in Verbindung mit Vielteilchenberechnungen
geklart werden.