Benchmark calculations of electron impact electronic excitation of the hydrogen molecule

Abstract

Abstract We present benchmark integrated and differential cross-sections for electron collisions with H 2 using two different theoretical approaches, namely, the R-matrix and molecular convergent close-coupling. This is similar to comparative studies conducted on electron–atom collisions for H, He and Mg. Electron impact excitation to the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">g</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , c 3 Π u , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">g</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , C 1 Π u , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">h</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">g</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>′</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> and d 3 Π u excited electronic states are considered. Calculations are presented in both the fixed nuclei and adiabatic nuclei approximations, where the latter is shown only for the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msubsup>

Topics & Concepts