論文の概要: Excited core-level dependence of entanglement between a photoelectron and an emitted X-ray photon in X-ray inner-shell excitation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.21373v1
• Date: Wed, 26 Nov 2025 13:19:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-27 18:37:59.10805
• Title: Excited core-level dependence of entanglement between a photoelectron and an emitted X-ray photon in X-ray inner-shell excitation
• Title（参考訳）: X線内殻励起における光電子と発光X線光子の絡み合いの励起コアレベル依存性
• Authors: Ryo B. Tanaka, Goro Oohata, Takayuki Uozumi,
• Abstract要約: 我々は、光電子のスピンと放射されたX線光子の偏光の間の量子的絡み合いが、励起コアレベルにどのように依存するかを理論的に検討した。 3$drightarrow $2$p$と4$frightarrow $4$d$のケースでは、絡み合い生成の2つの異なるメカニズムが見つかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We theoretically investigated how the quantum entanglement between the spin of the photoelectron and the polarization of the emitted X-ray photon depends on the excited core-level, using the 3$d\rightarrow\ $2$p$ and 3$d\rightarrow\ $3$p$ SPR-XEPECS (spin- and polarization-resolved XEPECS) processes for $\rm Ti_{2}O_{3}$-type system, and the 4$f\rightarrow\ $4$d$ SPR-XEPECS process for $\rm CeF_{3}$-type system. In the calculation for $\rm Ti_{2}O_{3}$-type system, we used $\rm TiO_{6}$ cluster model with the full-multiplet structure of the Ti ion and the charge-transfer effect between Ti 3$d$ and ligand O 2$p$ orbitals. For $\rm CeF_{3}$-type system, we used ionic model with the full-multiplet structure of the Ce ion. We found two distinct mechanisms for entanglement generation in the 3$d\rightarrow\ $2$p$ and 4$f\rightarrow\ $4$d$ cases. The first is generated by the spin-orbit interaction of the 2$p$ core electron, whereas the second is generated by the spin-orbit interaction of the 4$f$ valence electron and strong exchange interaction between the 4$f$ and 4$d$ electrons. However, in the 3$d\rightarrow\ $3$p$ case with the strong 3$d-$3$p$ exchange interaction, we found that the entanglement is not generated due to the crystal field effect. These results reveal the existence of two distinct mechanisms for entanglement generation in X-ray inner-shell excitation processes.
• Abstract（参考訳）: 3$d\rightarrow\ $2$p$ and 3$d\rightarrow\ $3$p$ SPR-XEPECS (spin- and polarization-resolved XEPECS) process for $\rm Ti_{2}O_{3} $-type system, and 4$f\rightarrow\ $4$d$ SPR-XEPECS process for $\rm CeF_{3} $-type system。 例えば、$\rm Ti_{2}O_{3}$-typeシステムの計算では、Tiイオンの全多重構造を持つ$\rm TiO_{6}$クラスタモデルと、Ti 3$d$とリガンド O 2$p$軌道の間の電荷移動効果を用いた。 例えば、$\rm CeF_{3}$-typeシステムでは、Ceイオンの完全多重構造を持つイオンモデルを用いる。 3$d\rightarrow\ 2$p$と4$f\rightarrow\ 4$d$のケースでは、絡み合い生成の2つのメカニズムが見つかった。 1つは2$p$コア電子のスピン-軌道相互作用によって、もう1つは4$f$価価電子のスピン-軌道相互作用と4$f$と4$d$電子間の強い交換相互作用によって生成される。 しかし、強い3$d-$3$p$交換相互作用を持つ3$d\rightarrow\ $3$p$の場合、結晶場効果により絡み合いは発生しないことがわかった。 これらの結果から,X線内殻励起過程におけるエンタングルメント生成機構が2つ存在することが明らかとなった。

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