Role of the Binding Energy on Nondipole Effects in Single-Photon Ionization.


Journal

Physical review letters
ISSN: 1079-7114
Titre abrégé: Phys Rev Lett
Pays: United States
ID NLM: 0401141

Informations de publication

Date de publication:
07 Jun 2024
Historique:
received: 22 12 2023
revised: 15 03 2024
accepted: 01 05 2024
medline: 21 6 2024
pubmed: 21 6 2024
entrez: 21 6 2024
Statut: ppublish

Résumé

We experimentally study the influence of the binding energy on nondipole effects in K-shell single-photon ionization of atoms at high photon energies. We find that for each ionization event, as expected by momentum conservation, the photon momentum is transferred almost fully to the recoiling ion. The momentum distribution of the electrons becomes asymmetrically deformed along the photon propagation direction with a mean value of 8/(5c)(E_{γ}-I_{P}) confirming an almost 100 year old prediction by Sommerfeld and Schur [Ann. Phys. (N.Y.) 396, 409 (1930)10.1002/andp.19303960402]. The emission direction of the photoions results from competition between the forward-directed photon momentum and the backward-directed recoil imparted by the photoelectron. Which of the two counteracting effects prevails depends on the binding energy of the emitted electron. As an example, we show that at 20 keV photon energy, Ne^{+} and Ar^{+} photoions are pushed backward towards the radiation source, while Kr^{+} photoions are emitted forward along the light propagation direction.

Identifiants

pubmed: 38905657
doi: 10.1103/PhysRevLett.132.233002
doi:

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Journal Article

Langues

eng

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IM

Pagination

233002

Auteurs

M Schmidt (M)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

N Melzer (N)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

M Kircher (M)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

G Kastirke (G)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

A Pier (A)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

L Kaiser (L)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

P Daum (P)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

D Tsitsonis (D)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

M Astaschov (M)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

J Rist (J)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

N Anders (N)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

P Roth (P)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

K Lin (K)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

J Drnec (J)

ESRF, The European Synchrotron, 71 Avenue des Martyrs, CS40220, 38043 Grenoble Cedex 9, France.

F Trinter (F)

Molecular Physics, Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin, Germany.

M S Schöffler (MS)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

L Ph H Schmidt (LPH)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

N M Novikovskiy (NM)

Institut für Physik und CINSaT, Universität Kassel, Heinrich-Plett-Straße 40, 34132 Kassel, Germany.

Ph V Demekhin (PV)

Institut für Physik und CINSaT, Universität Kassel, Heinrich-Plett-Straße 40, 34132 Kassel, Germany.

T Jahnke (T)

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg, Germany.
European XFEL, Holzkoppel 4, 22869 Schenefeld, Germany.

R Dörner (R)

Institut für Kernphysik, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany.

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