Natural-linewidth measurements of the 3C and 3D soft-x-ray transitions in Ni xix

We used the monochromatic soft-x-ray beamline P04 at the synchrotron-radiation facility PETRA III to resonantly excite the strongest <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><a:mrow><a:mn>2</a:mn><a:mi>p</a:mi><a:mtext>−</a:mtext><a:mn>3</a:mn><a:mi>d</a:mi></a:mrow></a:math> transitions in neonlike <b:math xmlns:b="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><b:mi>Ni</b:mi><b:mspace width="0.28em"/></b:math> ions, <d:math xmlns:d="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><d:mrow><d:msub><d:mrow><d:mo>[</d:mo><d:mn>2</d:mn><d:msup><d:mi>p</d:mi><d:mn>6</d:mn></d:msup><d:mo>]</d:mo></d:mrow><d:mrow><d:mi>J</d:mi><d:mo>=</d:mo><d:mn>0</d:mn></d:mrow></d:msub><d:mo>→</d:mo><d:msub><d:mrow><d:mo>[</d:mo><d:msub><d:mrow><d:mo>(</d:mo><d:mn>2</d:mn><d:msup><d:mi>p</d:mi><d:mn>5</d:mn></d:msup><d:mo>)</d:mo></d:mrow><d:mrow><d:mn>1</d:mn><d:mo>/</d:mo><d:mn>2</d:mn></d:mrow></d:msub><d:mspace width="0.16em"/><d:mn>3</d:mn><d:msub><d:mi>d</d:mi><d:mrow><d:mn>3</d:mn><d:mo>/</d:mo><d:mn>2</d:mn></d:mrow></d:msub><d:mo>]</d:mo></d:mrow><d:mrow><d:mi>J</d:mi><d:mo>=</d:mo><d:mn>1</d:mn></d:mrow></d:msub></d:mrow></d:math> and <f:math xmlns:f="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><f:mrow><f:msub><f:mrow><f:mo>[</f:mo><f:mn>2</f:mn><f:msup><f:mi>p</f:mi><f:mn>6</f:mn></f:msup><f:mo>]</f:mo></f:mrow><f:mrow><f:mi>J</f:mi><f:mo>=</f:mo><f:mn>0</f:mn></f:mrow></f:msub><f:mo>→</f:mo><f:msub><f:mrow><f:mo>[</f:mo><f:msub><f:mrow><f:mo>(</f:mo><f:mn>2</f:mn><f:msup><f:mi>p</f:mi><f:mn>5</f:mn></f:msup><f:mo>)</f:mo></f:mrow><f:mrow><f:mn>3</f:mn><f:mo>/</f:mo><f:mn>2</f:mn></f:mrow></f:msub><f:mspace width="0.16em"/><f:mn>3</f:mn><f:msub><f:mi>d</f:mi><f:mrow><f:mn>5</f:mn><f:mo>/</f:mo><f:mn>2</f:mn></f:mrow></f:msub><f:mo>]</f:mo></f:mrow><f:mrow><f:mi>J</f:mi><f:mo>=</f:mo><f:mn>1</f:mn></f:mrow></f:msub></f:mrow></f:math>, respectively dubbed <h:math xmlns:h="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><h:mrow><h:mn>3</h:mn><h:mi>C</h:mi></h:mrow></h:math> and <i:math xmlns:i="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><i:mrow><i:mn>3</i:mn><i:mi>D</i:mi></i:mrow></i:math>, achieving a resolving power of 15 000 and signal-to-background ratio of 30. We obtain their natural linewidths, with an accuracy of better than 10%, as well as the oscillator-strength ratio <j:math xmlns:j="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><j:mrow><j:mi>f</j:mi><j:mo>(</j:mo><j:mn>3</j:mn><j:mi>C</j:mi><j:mo>)</j:mo><j:mo>/</j:mo><j:mi>f</j:mi><j:mo>(</j:mo><j:mn>3</j:mn><j:mi>D</j:mi><j:mo>)</j:mo><j:mo>=</j:mo><j:mn>2.51</j:mn><j:mo>(</j:mo><j:mn>11</j:mn><j:mo>)</j:mo></j:mrow></j:math> from analysis of the resonant fluorescence spectra. These results agree with those of previous experiments, earlier predictions, and our own advanced calculations. Published by the American Physical Society 2024