Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

4.2. Samarium und Europium 139
Tabelle 4.4: Gemessene Zerfallswahrscheinlichkeiten von Einfachlochzustanden in Eu fur die
verschiedenen ionischen Ladungsendzustande. (Ionisationsenergien und Zuordung der Satelliten
aus Ref. [15, 128, 130]; Zuordung der 4d ,1 -Zustande aus dieser Arbeit).
Anfangs- Ladungsendzustand
I [eV]
zustand
1+ 2+ 3+ 4+
6s ,1 ( 7;9 S) 5.8 1.00 | | |
4f ,1 ( 7 F ) 10.3 1.00 | | |
4f ,1 13.4 1.00 | | |
4f ,1 6s ,1 7s( 7 F ) 17.5 0.05(3) 0.95(3) | |
5p ,1 ( 9 P ) 26.7 0.00(2) 1.00(2) | |
5p ,1 ( 7 P ) 32.5 0.00(1) 1.00(1) | |
5s ,1 ( 9 S) 46.5 0.00(1) 0.45(7) 0.55(7) |
5s ,1 ( 7 S) 50.4 0.00(1) 0.17(5) 0.83(5) |
4d ,1 ( 9 D) 137.6 0.00(1) 0.00(4) 0.84(4) 0.16(3)
4d ,1 ( 7;9 D) 142.5 0.00(1) 0.25(7) 0.66(7) 0.09(4)
Umso erstaunlicher ist die experimentelle Beobachtung, da die 4d ,1 -Zustande mit der niedrigeren
Bindungsenergie bei beiden Elementen im Rahmen des Me fehlers keine Korrelation
mit (2+)-Endzustanden aufweisen. Bei der zweiten Gruppe von Zustanden (mit hoherer Bindungsenergie)
ndet hingegen zu 13(5) % (Sm) bzw. 25(7) % (Eu) ein Zerfall nach 2+ statt
(siehe Tabelle 4.3 und 4.4). Letzterer Anteil ist wegen der Fulle vorhandener Zerfallswege nach
3+ und 4+ sogar erstaunlich hoch.
Fur dieses Phanomen kann moglicherweise eine einfache Erklarung gefunden werden, die sich
aus der festen Kopplung der 4f-Elektronen ergibt: Dazu betrachte man anhand der Energieniveauschemata
die fur den Zerfall nach 2+ angebotenen Endzustande. Wegen des vernachlassigbaren
Fluoreszenzzerfalls kann man davon ausgehen, da oberhalb der (3+)-Schwelle
angesiedelte Zustande, die beim Augerzerfall erreicht werden, weiter nach 3+ zerfallen, so da
nur Zerfalle in 6s ,2 l-, 4f ,1 6s ,1 l- und 4f ,2 l-Zustande im Endzustand mit (2+)-Ionen korreliert
sind. Von diesen Zerfallsmoglichkeiten durften aufgrund des gro en Uberlapps der 4dund
4f-Wellenfunktionen im Fall Eu eindeutig die super-Coster-Kronig (sCK)-Ubergange:
Eu + 4d 9 ( 2 D)4f 7 ( 8 S)( 7;9 D) ! Eu 2+ 4d 10 4f 5 ( 6 L 0 ) l ( 5;7 L 00 ) (4.11)
dominieren. Gerade die Zustande mit ( 6 L 0 )-Parentterm (L 0 = P; F; H), d. h. rein parallelen
Spins der 4f-Elektronen, liegen laut eigener SC RHF-Berechnung unterhalb der (3+)-Schwelle.
Gemeinsam mit dem auslaufenden Augerelektron ergeben sich so ( 5;7 L 00 )-Terme im Endzustand.