Calculation of the spectra of the superheavy element Z=112
本文对超重元素Z=112的能级进行了精确的从头计算。将相对论Hartree-Fock方法和组态相互作用方法与多体微扰理论相结合，构造了价电子的多电子波函数，并包含了核价关联。两种不同的方法，其中元素被视为一个系统，两个或十二个外部电子以上的封闭壳层被使用和比较。汞的类似计算用于控制计算的准确性。并将计算结果与其它计算结果进行了比较。
2008-10-14 physics.atom-ph
Theoretical calculation of atomic properties of superheavy elements Z=110-112 and their ions
计算了超重元素Ds（Z=110）、Rg（Z=111）和Cn（Z= 112）及其离子的光谱、电偶极跃迁速率和同位素位移。这些计算是使用最近开发的，有效的版本的从头配置相互作用结合微扰理论治疗遥远的影响。还计算了这三种元素的连续电离势，并与较轻的元素进行了比较。
2019-10-03 physics.atom-ph
All-order calculations of the spectra of superheavy elements E113 and E114
我们应用最近开发的方法（V. A。Dzuba，PRA 90，012517（2014）; J. S. M.金吉斯和弗吉尼亚州。Dzuba，PRA 91，042505（2015））来计算超重元素Uut（Z = 113）、Fl（Z = 114）和Fl+的能级。该方法结合了线性化单双耦合团簇技术、全阶关联势方法和组态相互作用方法。包括Breit和量子电动力学修正。相对论和相关效应的作用进行了讨论。对于Tl、Pb和Pb+的类似计算用于衡量计算的准确性。
2016-08-30 physics.atom-ph
Ionization potentials and polarizabilities of superheavy elements from Db to Cn ($Z$=105 to 112)
用相对论Hartree-Fock方法和开壳层无规相近似方法计算了8个开$6d$壳层超重元素Db，Sg，Bh，Hs，Mt，Ds，Rg和Cn（$Z$ =105 ~ 112）的电离能和静态标量极化率.电子间的相关性考虑到使用的半经验极化电位。它的参数选择，以适应较轻的原子的电离势已知。较轻的原子的计算也被用来说明的方法的准确性。
2016-02-26 physics.atom-ph
RCC calculation of electric dipole polarizability and correlation energy of Cn, Nh$^+$ and Og: Correlation effects from lighter to superheavy elements
本文采用完全相对论耦合集团理论计算了超重元素Cn，Nh $^+$和Og的基态电偶极极化率和电子相关能。为了评估作为$Z$函数的电子相关趋势，我们还计算了三个较轻的同系物-Zn，Cd和Hg; Ga $^+$，In $^+$和Tl $^+$ ; Kr，Nd和Rn-对于每个超重元素的相关能。采用Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量，并考虑了Uehling势和自能的修正，得到了相对论效应和量子电动力学修正。理论中考虑了三重激发的微扰效应。此外，大的基被用来测试结果的收敛性。我们推荐的值的极化率是在良好的协议与以前的理论结果为所有SHES。计算结果表明，在所有超重元素中，价电子对极化率的贡献占主导地位。除了Cn和Og，我们观察到从轻到超重元素的Breit相互作用的贡献减少。对于来自真空极化和自能的修正，我们观察到$Z$的贡献增加的趋势。从能量计算中，我们发现，二阶多体微扰理论高估了电子的相关能在这项工作中考虑的所有元素。
2021-02-10 physics.atom-ph
Madelung rule violation statistics and superheavy elements electron shell prediction
本文提出四面体元素周期表，以方便地包括超重元素。讨论了违反马德隆规则的统计量，提出了违反马德隆规则概率的计算模型。在此基础上确定了超重元素的可几电子层结构。
2012-06-20 physics.atom-ph physics.gen-ph
QED and relativistic corrections in superheavy elements
本文利用多组态Dirac-Fock方法（MCDF），对超重元素的能量、离子半径、跃迁几率和Landé $g$因子的不同相对论和QED贡献进行了评述。证明了通过将Breit相互作用纳入自洽场过程来考虑Breit相互作用对所有阶的影响。最先进的辐射校正包括在计算和讨论。我们还研究了MCDF计算的非相对论性限制，发现非相对论性偏移可能出乎意料地大。
2007-05-31 physics.atom-ph
Electronic structure calculation for superheavy elements Livermorium (Lv, Z=116) and Tennessine (Ts, Z=117) and their lighter analogs Te, I, Po, and At
本研究结合线性化耦合簇等多种先进理论方法，计算了超重元素Lv、Ts及其轻类似物的多项电子结构性质，既填补了重元素实验数据空白，又验证了计算方法的准确性。
2025-07-22 physics.atom-ph
Ionization potentials and electron affinities of Rg, Cn, Nh, and Fl superheavy elements
用相对论Fock空间耦合团簇方法（FS-CCSDT）计算了具有$111 \leq Z \leq 114$的超重元素Rg、Cn、Nh和Fl的连续电离能和电子亲合能.对于大多数考虑的量，三振幅的贡献是很重要的。的Breit和频率依赖的Breit修正的评价通过组态相互作用方法。在模型QED算子方法中考虑了对IP和EA的量子电动力学修正。所得结果在0.10 eV的不确定度内。
2022-02-16 physics.atom-ph
Pushing the Limits of the Periodic Table -- A Review on Atomic Relativistic Electronic Structure Theory and Calculations for the Superheavy Elements
本文综述了超重元素原子结构理论的研究进展，重点介绍了超重元素的基态构型和元素在元素周期表中的位置。为了理解大原子序数范围内的电子结构和相关性，正确求解强库仑场中的狄拉克方程以及考虑量子电动力学效应是很重要的。我们特别专注于处理多粒子狄拉克方程时遇到的基本困难。我们进一步讨论了未来的多电子原子结构计算的可能性超出了临界核电荷\(Z_{\rm crit}\approx 170\)，其中水平，如\(1s\)壳潜入负能量连续（\(E_{nκ}<-m_ec^2\)）。由此产生的伽莫夫状态的性质在一个操纵的希尔伯特空间形式主义突出。
2023-01-06 physics.atom-ph
Ionisation potentials and energy levels of ions of heavy and superheavy elements Te, I, Po, At, Lv and Ts
本文结合线性化耦合簇、组态相互作用与微扰理论，计算了 Te、I、Po、At、Lv、Ts 离子的能级和逐级电离势，填补了超重元素 Lv 和 Ts 电子结构数据的关键空白，并通过较轻同系物验证了方法准确性。
2025-07-22 physics.atom-ph
All-order calculations of the spectra of Ba II, Ra II, Fr I and superheavy elements E119 I and E120 II
本文采用库仑相互作用各阶关联图的主类求和方法，计算了Ba Ⅱ、Ra Ⅱ、Fr Ⅰ、E119 Ⅰ和E120 Ⅱ的最低$s,p$和$d$态的能量。Breit和量子电动力学修正也包括在内。与Ba Ⅱ、Ra Ⅱ和Fr Ⅰ的实验比较表明，计算的准确度在0.1%的水平上。该方法已用于超重元素E 119和E 120 $^+$的能谱预测。{ \em梯形图}（V.A. Dzuba，Phys.Rev.A { \bf 78}，042502（2008）），其是对该方法的最新补充。它们的列入显着提高了计算的准确性，并扩大了该方法的适用性。
2013-10-14 physics.atom-ph
Model-QED operator for superheavy elements
模型-QED-算子方法[Phys. Rev. A 88，012513（2013）]用于计算原子系统中结合能和跃迁能的辐射修正，扩展到核电荷$110 \leqslant Z \leqslant 170$的范围。模型算子的自能部分由一个基于对角和非对角矩阵元的从头算自能算子与狄拉克-库仑波函数的非局部势表示。真空极化部分由Uehling贡献，这是很容易计算的任意核电荷分布和Wichmann-Kroll贡献表示的矩阵元素类似的自能部分。该方法的性能进行了研究，通过比较模型QED算子的预测与从头计算的结果。模型-QED算符可以方便地结合到任何基于Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量的数值方法中，以解释各种超重元素的QED效应。
2022-09-01 physics.atom-ph
Relativistic calculations of the chemical properties of the superheavy element with $Z=119$ and its homologues
在Dirac-Fock-Sturm轨道（DFS）基础上，采用组态相互作用方法和多体微扰理论，对八周期超重元素$-$类钙（$Z=119$）及其碱金属同系物的电子结构进行了相对论计算.得到的电离势，电子亲合势，和均方根半径的值进行比较与相应的值内计算的非相对论近似。与现有的实验数据和以前的理论计算结果进行了比较。对所得到的结果的分析表明，相对论效应的一个显着的影响，为<$原子和类<$原子，这导致违反的单调行为，上述列出的化学性质作为碱元素原子序数的函数。此外，量子电动力学修正的电离势的评估，采用模型兰姆移位算子（QEDMOD）。
2021-03-29 physics.atom-ph
Calculation of atomic spectra and transition amplitudes for superheavy element Db (Z=105)
采用最近发展的结合组态相互作用和微扰理论的方法（CIPT方法，Dzuba et al，Phys. Rev. A，{ \bf 95}，012503（2017））计算了超重元素dubb 2（Db，Z=105）的原子光谱和其他性质。这些包括Db和Db~II的低激发态的能级、Db的基态的电偶极跃迁振幅、这些跃迁的同位素位移和Db的电离势。对Ta进行类似的计算，Ta是Db的较轻类似物，以控制计算的准确性。
2018-04-23 nucl-ex physics.atom-ph
Global and local approaches to population analysis: bonding patterns in superheavy element compounds
本文利用分子Kohn-Sham密度矩阵在重核附近的局域性质，确定了超重元素Cn，Nh和Fl及其轻同系物Hg，Tl和Pb在它们与氟和氧的简单化合物中的相对论有效原子组态。具有相同轨道角动量和不同总角动量的原子旋量布居的差异被证明是理解超重元素化合物中化学键的特性的必要条件。所得结果与用相对论性迭代法分析全局密度矩阵的结果完全一致。
2021-12-09 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Electric dipole moments of superheavy elements - A case study on copernicium
采用多组态Dirac-Hartree-Fock（MCDHF）方法计算了超重元素钴（Cn，$Z=112$）的原子电偶极矩（EDM）.本文首次计算了Cn的EDM增强因子，其值比Hg的约大一个数量级。增强因子对元素周期表第12族的原子序数$Z$的指数依赖性来自于整个同系物系列$^{69}_{30}$ Zn、$^{111}_{\phantom{1}48}$ Cd、$^{199}_{\phantom{1}80}$ Hg、$^{285}_{112}$ Cn和$^{482}_{162}$ Uhb的EDM。这些结果表明，具有足够大的半衰期的超重元素是EDM搜索的良好候选者。
2016-04-19 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Isotope shift and search for metastable superheavy elements in astrophysical data
在Przybylski星的光谱中发现了属于短寿命重放射性元素的谱线，其最高值为Es（$Z$ =99）。我们认为，这些不稳定的元素可能是衰变产物的“魔术”亚稳核属于稳定的岛屿，那里的核有一个神奇的中子数$N=184$。实验室产生的原子核的中子数要少得多。为了在天体物理数据中识别这些核的$N=184$同位素及其中子到达超重衰变产物的光谱，我们计算了应添加到实验室测量波长的同位素位移。本文给出了No、Lr、Nh、Fl和$Z$ =120种元素最强光电磁跃迁的同位素位移结果。
2017-03-13 astro-ph.SR physics.atom-ph
Orbital collapse and dual states of the $5g$ electrons in superheavy elements
本文证明超重元素中$5g$电子在改变总角动量$J$时发生轨道坍缩，并发现某些元素存在内阱与外阱双态共存，径向波函数均无节点，并用组态相互作用方法验证。
2024-02-04 physics.atom-ph
Superheavy Elements and Ultradense Matter
本文通过相对论托马斯-费米模型结合原子间共享电子数估计，预测 Z=164 附近超重元素的质量密度范围为 36.0-68.4 g/cm³，并将方法推广至宏观 α 粒子核物质凝聚液滴研究。
2023-09-16 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Ground state of superheavy elements with $120 \leq Z \leq 170$: systematic study of the electron-correlation, Breit, and QED effects
本研究针对原子序数120至170的超重元素，结合多种相对论计算方法与QED效应分析，重新探究其基态电子组态的判定及各物理效应的影响。
2023-01-04 physics.atom-ph quant-ph
Accounting for Breit interaction in actinide and superheavy element compounds: 1. General remarks
将Breit相互作用的原子和分子的计算中讨论的框架中的四个组件的全电子和两个组件的相对论有效的核心势（RECP）形式主义。在Dirac-Fock近似下，研究了铀、钚、（Z=113）、（Z=114）等重原子的Breit相互作用对核壳层的贡献。结果表明，价电子之间的双电子Breit效应可以忽略不计的“化学精度”（1千卡/摩尔）的光谱性质的计算系统包含超重元素和锕系元素，而大的核心核心和核心价Breit贡献可以有效地描述由单电子RECP运营商。不同版本的广义RECPs考虑到Breit相互作用的铀和钚的构建和测试比较，与相应的全电子四分量计算。
2003-11-06 physics.atom-ph physics.chem-ph
Accuracy and efficiency of modern methods for electronic structure calculation on heavy- and superheavy-element compounds
本文简要介绍了重元素和超重元素化合物低激发态电子结构计算的常用方法。讨论了Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量、Huzinaga型赝势、形状一致的相对论有效实势（RECP）和广义RECP计算的优缺点。提出了一种在分子RECP计算后恢复原子核电子结构的非变分方法。介绍了几种电子关联方法的特点，如组态相互作用方法和耦合团簇方法。给出了对E_（113）、E_（114）、U等重原子体系的计算结果。
2003-04-30 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Projection population analysis for molecules with heavy and superheavy atoms
本文提出了一种新的迭代布居投影分析方法，并应用于超重元素Cn和Fl及其轻同系物（Hg和Pb）在氟化物和氧化物分子中的相对论有效原子构型的确定。完全避免了计算粒子布居对初始参考原子旋量的依赖。具有相同的轨道角动量和不同的总角动量的原子旋量的布居的差异被证明是理解超重元素化合物中化学键的特性的必要条件。
2021-12-09 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Ionization potential and electron affinity of superheavy element 119: relativistic high-order coupled cluster study with QED corrections
本研究通过含QED修正、考虑Gaunt相互作用与直至四重激发的相对论高阶耦合簇方法，高精度计算119号元素的电离能与电子亲和势，收窄了此前的估计值，为超重元素周期律实验研究提供参考。
2025-09-05 physics.atom-ph quant-ph
Atomic structure calculations of super heavy noble element oganesson (Z=118)
计算了超重元素Og（Z=118）的能谱和E1跃迁。使用组态相互作用（CI）和微扰理论（PT）的组合（Dzuba \textit{et at.} Phys. Rev. A，\textbf{95}，012503（2017））。计算了较轻的类似物Rn I的光谱，并与实验结果进行了比较，两者符合较好。
2018-10-05 physics.atom-ph
Saturated configuration interaction calculations for five-valent Ta and Db
对具有4个或更多价电子的复杂原子的精确原子结构计算开始推动超级计算机的存储器和时间限制。本文提出了一种在不影响原子光谱精度的前提下减小\textit{ab initio}组态相互作用和多体微扰理论计算的方法。我们的方法使得在具有许多价电子的原子中使CI矩阵饱和成为可能。我们在五价电子钽原子上验证了我们的方法，并验证了计算能量的收敛性。然后，我们应用该方法计算了钽的超重类似物dubbite的光谱和同位素位移。同位素位移计算可以用来预测天体物理现象中可能产生的超重同位素的光谱。
2018-05-17 physics.atom-ph
Electron capture of superheavy nuclei with realistic lepton wave functions
本研究针对超重核电子俘获计算中轻子波函数近似的问题，采用单粒子近似与Dirac-Hartree-Fock计算结合相对论核能量密度泛函的准粒子无规相位近似，发现改进波函数可使oganesson的EC率降低达40%，且屏蔽效应使两种方法结果差异很小。
2025-03-18 nucl-th physics.atom-ph
Relativistic Calculations of Energy Levels, Field Shift Factors, and Polarizabilities of Mercury and Copernicium
本研究利用EOM-RCC与CI+MBPT方法计算Hg和Cn的电离势、激发能、场移因子及极化率，并以Hg实验数据为基准评估精度和基组不确定性。
2025-07-24 physics.atom-ph
Isotope shift, non-linearity of King plots and the search for new particles
我们推导出一个平均场相对论公式的同位素位移的电子能级为任意角动量，然后我们用它来预测超重亚稳丰中子同位素的光谱属于假设的稳定岛。我们的结果可以应用于利用实验室产生的缺中子同位素跃迁频率的已知值在天体物理谱中寻找超重原子。一个相关的天体物理系统的例子可能是普日比尔斯基星的光谱，其中超重元素高达Z = 99可能已被确定。此外，最近有人建议使用King plot非线性的测量来寻找假设的新的轻玻色子。另一方面，人们可以发现在标准模型框架中已经出现了对国王图的非线性修正。我们研究了相对论效应在同位素场位移、核极化率和多体效应中对非线性的贡献。结果表明，核极化率的贡献会导致King图偏离线性。因此，测量King图的非线性可用于获得单个同位素之间的核极化率变化。然后，我们继续提供一个粗略的分析估计的非线性所产生的影响，一个假设的标量玻色子。我们的预测给出了理论上的限制，寻找新的相互作用的灵敏度，并应有助于确定最合适的原子相应的实验。
2018-02-02 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
