Адиабатические инварианты при плоскостном каналировании в изогнутом кристалле (в сопутствующей системе отсчета)

   Движение релятивистских электронов в режиме плоскостного каналирования в сопутствующей системе отсчета, движущейся вдоль канала со скоростью, равной продольной каналу компоненте скорости электрона, можно рассматривать как реализацию модели одномерного 1D атома с параметрами, зависящими как от рода и ориентации кристалла, так и от величины релятивистской энергии движущейся в канале заряженной частицы. Режим движения в плоскостном канале может сохранять устойчивость, даже если кристалл и его плоскостные каналы движения изогнуты при условии, что угол изгиба не слишком велик. В работе демонстрируется, что условие квантования энергии одомерного каналированного движения с использованием подхода Бора–Зоммерфельда совпадает с рассчетом адиабатического инварианта этого движения. Используя выражение для адиабатического инварианта при плоскостном каналировании, оценивается предельный угол изгиба монокристалла, при котором все еще возможно устойчивое движение в режиме каналирования. Отмечается, что предельный угол изгиба монокристалла не должен превышать критический угол каналирования Линдхарда. Таким образом, гипотетическая возможность использовать изогнутые монокристаллы для управления направлениями распространения пучков ускоренных частиц, оказывается ограничена лишь небольшими углами отклонения.

1. Tsyganov E. N. // Preprint Fermilab TM-682, TM-684, 1976.

2. Линдхард Й. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц / Й. Линдхард // УФН. – 1969. – Т. 99. – № 2. – С. 249–296.

3. Калашников Н. П. Явление каналирования как 1-D и 2-D – модели атома в сопутствующей системе координат / Н. П. Калашников, А. С. Ольчак // Поверхность. Синхротронные и нейтронные исследования. – 2022. – № 5. – С. 1–5.

4. Калашников Н. П. Когерентные взаимодействия заряженных частиц в монокристаллах / Н. П. Калашников. – М.: Атомиздат, 1981. – 224 с.

5. Khokonov M. Kh., Bekulova I. Z., Lomonosov V. S. Reports of the L-th International Tulinov’s Conference “Interaction of Charged Particles with Crystals”, Moscow, 2021. P. 71.

6. Фано У. Физика атомов и молекул / У. Фано, Л. Фано. – М.: ГРФМЛ. Наука, 1980. – 658 с.

7. Ландау Л. Д. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. Т. II / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – М.: ГРФМЛ “Наука”, 1977. – 768 с.

8. Ландау Л. Д. Теоретическая физика : Учебное пособие. Т. I. Механика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – М.: Наука, 1988. – 216 с.