HfF$^+$ as a candidate to search for the nuclear weak quadruple moment
具有四极形变的原子核如$^{177}$ Hf具有增强的弱四极矩，从而在原子和分子中引起张量弱电子-核相互作用。相应的宇称非守恒（PNC）效应在$^{177}$ HfF $^+$阳离子的$^3Δ_1$电子态中被强烈地增强，该阳离子具有由这种张量相互作用混合的非常接近的相反宇称能级。在本文中，我们进行相对论多体计算这种PNC效应。结果表明，弱四极矩引起的张量弱相互作用对$^{177}$ HfF $^+$中的PNC效应的贡献明显大于矢量重极矩和标量弱电荷的贡献.由于本文提出的非绝热机制，再极点和弱电荷都有贡献。因此，相应的实验将允许人们从其他PNC效应中分离张量弱PNC效应，并测量对弱四极矩起主导作用的中子分布的四极矩。
2018-11-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Updated constraints on $\mathcal{T}$,$\mathcal{P}$-violating axionlike-particle-mediated electron-electron and electron-nucleus interactions from HfF$^+$ experiment
本文利用从头算相对论耦合簇理论计算HfF$^+$分子参数，从JILA实验数据中为宽质量范围的类轴子粒子介导的电子-电子与电子-核相互作用推导出更新一个数量级的约束。
2023-04-14 hep-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Limits on $CP$-violating hadronic interactions and proton EDM from paramagnetic molecules
分子（ThO，HfF $^+$，YbF，YbOH，BaF，PbO等）的顺磁基态或亚稳态激发态实验对接触半轻子相互作用的电子电偶极矩和耦合常数$C_{SP}$提供了强约束。我们计算了由于电子-核子相互作用引起的核子EDMs对$C_{SP}$的新贡献。这使我们能够改善顺磁分子对$CP$违反参数的实验限制，例如质子EDM、$|d_p|< 1.1\times 10^{-23} e\cdot $ cm、QCD真空角、$|\bar θ|<1.4\times 10^{-8}$以及夸克色-EDM和$π$ -介子-核子耦合。我们的结果也可用于寻找产生振荡$\barθ$的轴子暗物质。
2020-09-18 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Study of systematic effects in the HfF$^+$ ion experiment to search for the electron electric dipole moment
用两种方法计算了$^{180}$ Hf $^{19}$ F $^+$离子$^3Δ_1$电子态的$J = 1$、$F=3/2$、$|M_F|=3/2$超精细能级的能裂随外加电场和磁场的变化.在第一种方法中，执行到旋转坐标系的过渡，而在第二种方法中，执行旋转电磁场的量化。为了理解在寻找$^{180}$ Hf $^{19}$ F $^+$离子的电子电偶极矩（eEDM）的实验中可能存在的系统误差，需要进行计算。
2017-12-13 physics.atom-ph
Broadband velocity modulation spectroscopy of HfF^+: towards a measurement of the electron electric dipole moment
捕获的HfF^+的精确光谱学将用于寻找电子的永久电偶极矩（eEDM）。虽然这个偶极矩还没有被观测到，但粒子物理学标准模型的各种扩展（如超对称性）预测的值接近当前的极限。我们提出了广泛的调查光谱的19个波段覆盖近5000 cm^（-1）使用频率梳和单频激光速度调制光谱。我们获得了高精度的8个电子态的振转常数，包括那些将是必要的状态准备和读出在一个实际的eEDM实验。
2012-06-25 physics.atom-ph physics.chem-ph
Time reversal violating Magnetic Quadrupole Moment in heavy deformed nuclei
永久电偶极矩（EDM）和磁四极矩（MQM）的存在违反了时间反演不变性（$T$）和宇称性（$P$）。遵循$CPT$定理，它们也违反了组合$CP$对称性。核EDM完全屏蔽在原子和分子中，而电子和MQM之间的相互作用产生原子和分子EDM，可以测量并用于检验CP破坏理论。核MQM由核子-核子$T,P$ -奇相互作用和核子EDM产生。在这项工作中，我们研究了由于核变形的核MQM增强的效果。利用Nilsson模型，我们计算了实验感兴趣的变形核的核MQM以及实验感兴趣的双原子分子$^{173}$ Yb F，$^{177,179}$ HfF $^+$，$^{181}$ TaN，$^{181}$ TaO $^+$，$^{229}$ ThO和$^{229}$ ThF $^+$的MQM能移.
2018-12-10 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Zeeman interaction in $^3Δ_1$ state of HfF$^+$ to search for the electron electric-dipole-moment
本文报道了HfF-$^+$阳离子磁系统效应抑制的理论研究，为寻找电子电偶极矩的实验提供了理论依据。计算了$^3Δ_1$态的$J = 1$、$F=3/2$、$|M_F|=3/2$超精细能级的g因子随外电场的变化.在电场为7 V/cm时，$Ω$ -二重态能级的g因子之差$Δg = 3 \times 10^{-6}$达到最低值。体固定g因子$G_{\parallel}$是在电子结构计算中得到的，并与[H. Loh，K. C. Cossel，M. C.格劳，K.- K. Ni，E. R.迈耶，J.L. Bohn，J. Ye和E. A. Cornell，Science { \bf 342}，1220（2013）]。对于电子结构的计算，我们使用了一个组合的计划来执行相关计算的HfF $^+$，其中包括直接4-组件的全电子和广义相对论有效的核心势的方法。用耦合团簇方法处理了电子关联效应。计算值$G_{\parallel}=0.0115$与在我们的拟合程序中获得的$G_{\parallel}=0.0118$非常一致。计算值$D_{\parallel}=-1.53$ a.u.分子框架偶极矩（原点在质心）的计算值与实验值$D_{\parallel}=-1.54(1)$ a.u. [H.卢博士麻省理工学院（2006）。
2017-04-21 physics.atom-ph
Constraining CP violating nucleon-nucleon long range interactions in diatomic eEDM searches
该研究利用HfF+分子的电子电偶极矩搜索，对CP破坏的核子-核子长程相互作用给出了地面实验在1 eV-10 keV质量范围的最强约束，并强调多分子独立搜索以获得模型无关界限。
2024-09-19 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
${\cal{P,T}}$-Odd and Magnetic Hyperfine Interaction Constants and Excited-State Lifetime for HfF$^+$
宇称和时间反转对称性破坏的相互作用常数的解释所需的最近测量（arXiv：1704.07928 [物理.原子-ph]）相应的对称性破坏的$Ω=1$（${^3Δ}_1$）的HfF $^+$分子离子的科学状态。利用相对论四分量全电子多参考组态相互作用模型，确定了核子-电子标量-赝标相互作用常数为$W_S = 20.0$ [kHz]。对$|E_{\text{eff}}| = 22.7 \left[\frac{\rm GV}{\rm cm}\right]$的电子电偶极矩有效电场进行了修正。进一步的相关结果的背景下，寻找轻子电荷宇称违反，如磁超精细相互作用常数和电子$G$张量HfF $^+$。
2017-06-09 physics.atom-ph
Candidate molecular ions for an electron electric dipole moment experiment
本文是一个新提出的实验（R。Stutz和E.康奈尔大学，布尔。上午。Soc.Phys.89，76 2004），其承诺对基于捕获分子离子的电子电偶极矩（EDM）的测量具有更高的灵敏度。这样的实验需要选择一种合适的分子，该分子既在实验上可行，又具有合理的EDM信号的期望。我们发现分子离子PtH+，HfH+和HfF+是合适的候选人，在其低位的三重态δ状态。特别地，我们预计这些分子内部产生的有效电场分别约为73 GV/cm、-17 GV/cm和-18 GV/cm。作为这个讨论的副产品，我们还解释了如何使用商业上可用的非相对论分子结构软件来估计作用在分子中的有效电场的大小。
2006-04-25 physics.atom-ph
Towards the electron EDM search. Theoretical study of PbF
我们报道了一氟化铅四个最低电子态的势能曲线和光谱常数的从头算相对论相关计算。我们还计算了基态和第一激发态的自旋-转动哈密顿量的参数，包括P，T-奇项和P-奇项。特别地，我们得到了$^{207}$ Pb核的超精细常数。对于$^2Π_{1/2}$状态，为$A_\perp=-6859.6$ MHz、$A_\|=9726.9$ MHz;对于A $^2Σ^+_{1/2}$状态，为$A_\perp=1720.8$ MHz、$A_\|=3073.3$ MHz。我们的基态超精细常数的值与以前的理论研究是一致的。我们讨论并解释了常数$A_\perp$的符号与最近的实验数据似乎不一致。发现电子$E_{eff}$上的有效电场为3.3 * 10^{10} V/cm，这对于计划中的实验寻找电子的电偶极矩是很重要的。
2010-01-13 physics.atom-ph physics.chem-ph
Model-independent determinations of the electron EDM and the role of diamagnetic atoms
我们进行独立于模型的分析提取限制的电子和P，T-奇标量-赝标量（S-PS）核子-电子耦合的电偶极矩从最近的测量与原子和分子。使用顺磁系统的分析，只有，大大提高了列入最近的测量HfF+离子，但复杂的事实，即相应的约束很大程度上对齐，由于两个贡献的系数之间的一般关系。由于这种关系在反磁性系统中不成立，所以有可能找到与顺磁性原子基本正交的原子。然而，系数被抑制在封闭壳层系统和增强的P，T-奇效应只普遍存在于超精细相互作用。基于考虑电子关联效应的电子Dirac波函数，采用微扰和变分的混合方法研究了一般原子中超精细诱导的时间反演对称性破缺的S-PS核子-电子相互作用.该方法被应用到汞原子，产生的第一个直接计算的反磁性系统中的S-PS核子-电子耦合系数。这导致在另外改进的模型独立的限制，电子EDM和核子-电子耦合从全球拟合。最后，我们采用这种适合提供间接限制几个顺磁系统的调查。
2018-02-06 hep-ph physics.atom-ph
Electron EDM searches based on alkali or alkaline earth bearing molecules
我们介绍了四种新的分子-- YbRb、YbCs、YbSr $^+$和YbBa $^+$ --这些分子在电子电偶极矩（EDM）的实验研究中可能被证明是富有成果的。这些分子原则上可以在极低的温度下通过光缔合超冷原子来制备，因此可能比分子束实验具有优势。在这里，我们讨论这些分子的性质和评估有效的电场，他们有助于电子EDM测量。
2009-09-02 physics.atom-ph
Experimental constraint on axion-like particle coupling over seven orders of magnitude in mass
我们使用我们最近的电偶极矩（EDM）的测量数据来约束的可能性，HfF $^+$ EDM振荡的时间，由于与候选人的暗物质类轴子粒子（ALP）的相互作用。我们采用了贝叶斯分析方法，该方法同时考虑了ALP场中与随机密度波动相关的“别处看”效应和不确定性。我们没有发现任何证据的振荡EDM范围从27 nHz到400 mHz，我们用这个结果来约束ALP胶子耦合的质量范围$10^{-22}-10^{-15}$ eV。这是在$10^{-17}-10^{-15}$ eV范围内对ALP-胶子耦合的第一个实验室约束，也是第一个正确解释ALP场随机性质的实验室约束。
2021-03-19 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Electric field dependent g factors of YbOH molecule
本研究计算了YbOH分子第一激发弯曲振动模式最低转动能级的电场依赖g因子，发现l双重态能级间g因子差异小，并确定了差异的主要贡献，对$e$EDM搜索实验的系统效应抑制具有重要意义。
2024-08-05 physics.atom-ph physics.chem-ph
Search For A Permanent Electric Dipole Moment Using Atomic Indium
我们建议铟（In）作为一个可能的候选人观察永久电偶极矩（EDM）所产生的宇称（P）和时间反演（T）对称性的破坏。该原子已被激光冷却，因此其EDM的测量具有改善来自铊的顺磁原子的当前最佳EDM极限的潜力。在相对论耦合团簇理论框架下，计算了In中电子EDM引起的EDM增强因子和原子EDM与电子-核标量-赝标（S-PS）相互作用耦合常数的比值.当In的EDM测量值可用时，将我们的计算结果与In的EDM测量值结合起来，可能会得到电子EDM和S-PS CP违反耦合常数的新限制。这些极限可能对粒子物理学的标准模型（SM）具有重要意义。
2011-10-02 physics.atom-ph
AC Stark effect in ThO $H^3Δ_1$ for the electron EDM search
本文介绍了一种计算双原子分子在外变电磁场作用下的方法和程序。用于计算与几何相位相关的ThO $H^3Δ_1$态的电子电偶极矩搜索实验中的系统学的代码，包括对$Ω$ -二重态、转动能级和外部静态电场的依赖性。结果表明，系统性随电场的旋转横向分量的频率成立方递减。计算证实，在ThO $H^3Δ_1$状态上的实验对与几何相位相关的系统误差是非常鲁棒的。
2015-05-02 physics.atom-ph
Novel spin-precession method for sensitive EDM searches
我们展示了一种自旋进动方法来观察和分析所有的超精细水平之间的多层次的相干性在$X ^2Σ^+,N=0$基态的一氟化钡（$^{138}$ Ba $^{19}$ F）。该信号是敏感的状态准备拉比频率和外部电场和磁场施加在搜索一个永久的电偶极矩（EDM）。在所获得的干涉频谱中，电场和拉比频率变得与电火花加工同时可观察。该方法减少了系统偏差和用于这种精确测量的辅助测量的数量。
2023-03-11 physics.atom-ph quant-ph
TaN molecule as a candidate to search for New physics
结果表明，TaN分子是寻找T，P-破坏的核磁四极矩（MQM）的最佳候选者，它也有希望寻找其他T，P-奇效应。本文报道了Ta核MQM、电子电偶极矩（EDM）、标量$-$和赝标量核$-$电子相互作用产生的T，P奇效应，以及分子轴超精细结构常数和偶极矩的耦合簇计算结果。用T，P奇核力强度常数、质子和中子EDM、QCD参数$θ$和夸克色模EDM对$^{181}$ Ta MQM进行了核计算，以表达T，P奇效应.
2015-07-30 nucl-th physics.atom-ph physics.chem-ph
Electron electric dipole moment searches using clock transitions in ultracold molecules
基本粒子（如电子）的永久电偶极矩（EDM）是由于物理学超越标准模型而导致的宇称和时间反演破坏的特征。EDM测量在能量尺度上探索新的物理学，远远超出了当今对撞机的范围。从超冷原子组装分子的最新进展为提高EDM实验的范围开辟了新的机会。但是，在充分利用这些机会之前，需要更好的测量技术，即不受这些分子的磁场敏感性的限制。我们提出了一种利用极性分子中磁不敏感超精细时钟跃迁的技术，并提供了新的方法来提高超冷组装分子EDM搜索的精度和准确性。
2020-08-06 physics.atom-ph
Optical Spectroscopy of Tungsten Carbide for Uncertainty Analysis in Electron Electric Dipole Moment Search
我们进行激光诱导荧光（LIF）光谱上的脉冲超声束碳化钨（WC）分子，这已被提出作为一个候选分子系统的永久电偶极矩（EDM）搜索的电子在其振转基态的X3 Δ 1状态。特别地，[20.6]Omega=2，v '= 4 <-X3 Δ 1，v”=0跃迁在485 nm处用于检测。测量了跃迁的超精细结构和欧米加双重态，这对估计电子EDM测量的潜在系统不确定度的大小是必不可少的。为了进一步抑制系统的不确定性，一个替代的电子EDM测量方案，利用Ω双重能级的g因子交叉点进行了讨论。另一方面，通量和内部温度的分子束的特点，这设置了限制的统计不确定性的电子EDM实验。最后，对WC分子X3 δ 1态电火花加工实验的前景进行了展望。
2012-12-23 physics.atom-ph
Search for the electron electric dipole moment using $Ω$-doublet levels in PbO$^*$
我们介绍了第一个使用极性分子中的$Ω$-双重态探测电子电偶极矩（EDM）的实验结果。如果分子既有质量又有大的分子固定坐标系偶极矩，那么$Ω$-双重态有可能大大增加寻找EDM的实验的灵敏度，同时也允许新的系统误差抑制方法。在这里，我们使用一氧化铅（PbO）的亚稳态$a(1)^3Σ^+$来探测电子EDM。我们对$d_e = (-4.4\pm9.5_\text{stat}\pm1.8_\text{syst})\times10^{-27}\ecm$的电子EDM的最佳拟合允许我们对$|d_e|<1.7\times10^{-26}\ecm$的EDM幅度设置上限（90%置信度）。虽然这是不严格的限制，从其他，以前的实验，我们的工作强调与$Ω$-双能级结构的系统误差抑制性能。这些结果应该为其他正在进行的使用具有类似能级结构的分子的实验提供信息。
2013-05-01 physics.atom-ph
Study of the scalar-pseudoscalar interaction in the francium atom
Fr原子可以连续地用于搜索原子永久电偶极矩（EDM）[Hyperfine Interactions 236，53（2015）; Journal of Physics：Conference Series 691，012017（2016）]。它可以诱导的永久电子EDM预测的现代扩展的标准模型是非零的水平上访问的新一代的EDM实验。我们考虑了原子EDM产生的另一种机制，这是由标量-赝标核-电子中性流相互作用引起的，其无量纲强度常数为$k_{T,P}$。类似于电子EDM，这种相互作用违反了空间宇称和时间反转对称性，也可以诱导永久的原子EDM。在[Phys. Rev. D 89，056006（2014）]中显示，在标准模型内，对原子EDM的标量-赝标量贡献可以支配来自电子EDM的直接贡献。本文报道了Fr原子中标量-赝标相互作用效应的高精度全电子和两步相对论耦合团簇处理。CCSDT（Q）方法中高达四倍簇振幅被包括在相关处理中。该计算是解释$k_{T,P}$实验数据所必需的。用$k_{T,P}$表示的Fr原子的EDM为$d_{\rm Fr}= k_{T,P} \cdot 4.50\cdot10^{-18} e\cdot {\rm cm}$，其中$e$是电子的电荷，用同样的方法计算的Fr的$^2S_{1/2}$基态的电离势值与实验符合得很好.
2017-02-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Experimental perspectives on the matter-antimatter asymmetry puzzle: developments in electron EDM and antihydrogen experiments
本文回顾了原子与分子实验中电子电偶极矩和反氢光谱测量的最新进展，这些高精度实验为探索物质-反物质不对称性及新物理提供了新视角。
2023-11-10 physics.atom-ph
Statistics and systematics of electron EDM searches with BaF
Nikhef, National Institute for Subatomic Physics（尼赫夫国家亚原子物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, LaserLaB, Vrije Universiteit（自由大学物理与天文学系激光实验室）；Institute for Theoretical Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学理论物理研究所）
该研究通过自旋进动方法测量BaF中电子电偶极矩，利用统计学和系统学分析提升实验灵敏度，以获得更精确的d_e测量结果。
2026-01-29 hep-ex physics.atom-ph
CKM benchmarks for electron EDM experiments
目前所有寻找电子EDM d_e的实验都是用原子和双原子分子进行的。最近的重大进展，在搜索的EDM型信号的双原子分子与未补偿的电子自旋的动机，我们提供了一个估计的预期信号在标准模型由于CKM阶段。我们发现，主要的贡献来自有效的电子-核子算子$\bar{e} iγ_5 e \bar{N}N$，诱导的弱相互作用和电磁相互作用的组合在$O(G_F^2α^2)$，而不是由CKM诱导的电子EDM本身。当所得的原子P，T-奇数混合被解释为{ \it等效}电子EDM时，该估计导致基准$d_e^{equiv}(CKM) \sim 10^{-38}$ ecm。
2013-11-28 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Electrostatic focusing of cold and heavy molecules for the ACME electron EDM search
目前电子电偶极矩（EDM）的最佳上限$|d_e|<1.1\times10^{-29}\,$ e $\cdot$ cm（$90$ %置信度）由ACME协作组在2018年设定。ACME实验使用ThO分子冷束中的自旋进动测量来检测$d_e$。通过更有效地使用来自低温缓冲气体束源的分子，统计不确定性的改善将是可能的。在这里，我们演示了静电聚焦的ThO束与六极透镜。这导致在与为下一代ACME构建的光束线类似的光束线中，下游可检测的分子通量的$16$增强因子。我们还展示了一个升级的旋转冷却计划，增加了基态人口的$3.5$倍相比，没有冷却，符合预期和一个因素的$1.4$大于以前在ACME。当与其他表现出的改进相结合，我们的项目在统计灵敏度的下一代ACME电子EDM搜索的一个数量级的改善。
2022-10-18 hep-ex physics.atom-ph quant-ph
Enhancement factor for the electron electric dipole moment in francium and gold atoms
如果电子具有电偶极矩（EDM），它们将诱导原子的EDM。对于特定原子，原子EDM与电子EDM的比率称为增强因子R。我们计算了Francium和Au原子的增强因子，结果Fr为910 ± 5%，Au为260 ± 15%。这些增强因子的大值使得这些原子对电子EDM测量具有吸引力，因此对时间反演不变性破坏的搜索具有吸引力。
1998-11-25 physics.atom-ph
Current trends in searches for new physics using measurements of parity violation and electric dipole moments in atoms and molecules
本文综述了原子、原子核和分子中宇称和时间不变性现象的研究现状。我们专注于三个最有前途的研究领域：（i）奇偶性不守恒的同位素链，（ii）寻找核的anapole时刻，和（iii）寻找永久的电偶极矩（EDM）的原子和分子所造成的，电子EDM或核$T,P$奇时刻，如核EDM和核希夫矩。
2010-10-07 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Theoretical study of $^{173}$YbOH to search for the nuclear magnetic quadrupole moment
考虑了单氢氧化镱分子（$^{173}$ YbOH）中核磁四极矩（MQM）与电子的CP破坏相互作用。估算了$^{173}$ Yb核的磁四极矩（MQM）和分子相互作用常数WM。电子关联效应考虑内的相对论性Fock空间耦合集团方法。用CP破坏核力、中子EDM、QCD真空角$θ$、夸克EDM和色EDM的强度常数解释了结果。
2019-09-30 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Hyperfine structure and $K$-doubling in RaOCH$_3$ molecule
本文提出一种计算对称陀螺分子的方法，并将其应用于RaOCH$_3$，计算了其外电场中的超精细结构、$K$-双分裂及对$e$EDM的敏感性，为寻找电子电偶极矩的实验准备与解释提供关键支持。
2025-08-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
The prospects for a new search for the electron electric dipole moment in solid Gadolinium iron garnet ceramics
我们解决了一些问题，固态电子电偶极矩（EDM）的实验，专注于钆铁石榴石（简称GdIG，化学式Gd $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$）作为可能的样品材料。GdIG保持其高磁化率低至4.2 K，这增强了置于电场中的样品的EDM诱导磁化。我们估计晶格极化率产生的EDM增强因子约为20。我们还计算了各种样品的几何形状和磁导率的退磁场的效果。固有的GdIG磁化噪声的测量，和波动耗散定理是用来比较我们的数据与GdIG磁导率的虚部在4.2 K的测量，显示出良好的协议以上的频率的几个赫兹。我们还观察到退磁场如何抑制噪声引起的磁通量，证实了我们的计算。基于固体GdIG样品的EDM搜索的统计灵敏度估计与目前的实验极限处于同一水平。考虑到所涉及的完全不同的方法和系统，这种测量是有价值的。在这样的实验中最重要的系统是磁滞和磁电效应。我们的分析表明，在统计敏感性水平上控制这些是可能的。
2008-10-15 physics.atom-ph
Zeeman interaction in ThO $H^3Δ_1$ for the electron EDM search
使用分子一氧化钍（ThO）在其$H ^3Δ_1$电子态的$J=1$旋转能级中设定电子电偶极矩$|d_\mathrm{e}|<8.7\times 10^{-29} e {\cdotp} {\rm cm}$（90%置信度）的电流限值[Science $\bf 343$，269（2014）]。ThO中的这种状态对于与磁场或几何相位相关的系统误差是非常稳健的，这部分是由于其$Ω$ -双重结构。通过在$Ω$ -双联体之间的$g$ -因子差异最小化的条件下操作实验，可以进一步抑制这些系统学。我们从实验和理论两个方面考虑了ThO $H^3Δ_1$态的$g$ -因子，包括$Ω$ -二重态、转动能级和外电场的依赖性.计算值与实测值吻合较好。我们发现$Ω$ -双峰之间的$g$ -因子差异在$J=2$中比在$J=1$中小，并且在实验可及的电场下达到零。这意味着，与$H,J=1$相比，$H,J=2$状态对于多个系统误差应该更加鲁棒。
2014-04-15 physics.atom-ph
Searches for Permanent Electric Dipole Moments - Some Recent Developments
对基本粒子永久电偶极矩的研究，为发现超越现有标准理论的新物理提供了可能。最近出现了新的实验想法，这可能会大大降低目前的限制，甚至发现明确的效果。这是由各种投机模型预测的。识别CP和T-破坏的潜在来源将需要研究几个系统，这些系统对可能产生EDM的机制都具有不同的敏感性。
2005-04-28 physics.atom-ph physics.gen-ph
Proof of principle for a high sensitivity search for the electric dipole moment of the electron using the metastable a(1)[^3Σ^+] state of PbO
PbO的亚稳α（1）[^3 <$^+]态被认为是一个合适的系统，在其中寻找电子的电偶极矩（EDM）.我们在这里报告的实验技术的发展，允许高灵敏度测量塞曼和斯塔克效应在这个系统中，类似于EDM搜索所需的那些.我们观察塞曼量子拍在荧光从蒸汽细胞，与散粒噪声有限提取的量子拍频，高计数率，和长的相干时间。我们认为，改善灵敏度的电子EDM的至少两个数量级的出现可能使用这些技术。
2003-09-30 hep-ex nucl-ex physics.atom-ph
Gadolinium Iron Garnet as a Solid State Material for an Electron Electric Dipole Moment Search
研究了基于钆铁石榴石（GdIG）的固体电偶极矩（EDM）实验的可能性。GdIG似乎表现出超顺磁性，并且与诸如钆镓石榴石的简单顺磁性系统相比，这种效应可以用于在相对高的温度下增强电场诱导的EDM信号。基于GdIG的实验的灵敏度可能足够大，与现有的电子EDM极限相比，可以在4 K的适度温度下获得超过三个数量级的改进，假设超顺磁效应在该温度下不被抑制，并且自旋弛豫时间保持足够快。
2007-03-16 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.atom-ph
Advanced Cold Molecule Electron EDM
在当前最佳极限|d_e| < 1.05 e-27 e cm的几个数量级内测量电子的非零电偶极矩（EDM）将是物理学超出标准模型的指示。ACME合作正在寻找一种电子EDM，通过使用缓慢的低温束在一氧化钍（ThO）的亚稳态H状态下进行电子自旋进动的精确测量。我们讨论了实验的现状。基于在2天的时间内从14小时的运行时间获得的数据集，我们已经实现了1-sigma统计不确定性为1 e-28 e cm/T^（1/2），其中T是以天为单位的运行时间。
2013-07-05 physics.atom-ph
$\mathcal{P}$,$\mathcal{T}$-odd Faraday rotation on atoms and molecules in intra-cavity absorption spectroscopy as an alternative way to search for the $\mathcal{P}$,$\mathcal{T}$-odd effects in nature
目前对电子电偶极矩（$e$ EDM）的限制是基于电子自旋进动的测量。我们提出了另一种方法--利用腔增强偏振方案结合分子（原子）束穿过腔，观察原子和分子在外加电场中的$\mathcal{P}$，$\mathcal{T}$ -奇法拉第效应。我们对Tl和Pb原子、PbF、YbF、ThO和YbOH的有效电场的计算和对拟议实验的理论模拟表明，目前对$e$ EDM的限制可以提高6-7个数量级。
2019-07-26 physics.atom-ph
Parity violation and electric dipole moments in atoms and molecules
本文综述了原子、原子核和分子中宇称和时间不变性破坏的研究现状。我们专注于宇称不守恒的铯和三个最有前途的研究领域：（一）宇称不守恒的同位素链，（二）寻找核的阿那极点时刻，和（三）寻找永久的电偶极矩（EDM）的原子和分子，这反过来又是由电子EDM或核$T,P$ -奇数时刻，如核EDM或核希夫时刻。
2012-09-11 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Relativistic many-body analysis of the electric dipole moment enhancement factor of 210Fr and associated properties
相对论耦合团簇（RCC）方法是一种强有力的多体方法，特别是在计算重原子和分子的电子波函数方面，可以用来计算各种原子和分子的性质。一种这样的原子性质是由于在电子EDM搜索中需要的电子EDM引起的原子电偶极矩（EDM）的增强因子（R）。电子的EDM是CP破坏的敏感探针，它的搜索可以提供对标准模型之外的新物理学的见解，以及宇宙学中的开放问题。使用原子的电子EDM搜索需要对R进行理论评估，以提供电子EDM幅度的上限。在这项工作中，我们使用一种改进的RCC方法计算了210 Fr在基态的R，并进行了分析的多体过程中发生的系统。RCC方法允许一个捕获的电磁相互作用和P-和T-违反相互作用的影响，我们的工作开发了这种方法超出了在以前的作品中已经实施。我们还计算了超精细结构常数、电偶极跃迁矩阵元和激发能，以评估R的准确性和我们改进方法的成功性。最后，我们提出了计算R的修正由于Breit相互作用效应，近似量子电动力学（QED）的影响，和一些领先的三重激发项微扰添加，以评估如何显着这些条款有助于结果。我们得到的最终值R = 799，估计误差为3%，这是约11%，小于以前报道的理论计算。
2019-12-06 hep-ph physics.atom-ph
STIRAP preparation of a coherent superposition of ThO $H^3Δ_1$ states for an improved electron EDM measurement
对电子电偶极矩（EDM）的实验研究探索了标准模型之外的新物理。当前最佳EDM限制由ACME协作组[Science \textbf{343}，269（2014）]设定，约束在TeV能量标度违反物理学的时间反演对称性（$T$）。ACME使用光泵浦来制备具有对准电子自旋的ThO $H^3Δ_1$态的相干叠加。由于分子的内部电场的自旋进动进行了测量，以提取EDM。在这里，我们报告了一种改进的方法，通过使用STIRAP制备这种自旋对齐状态的电子。我们证明了$75\pm5\%$的传输效率，代表了下一代EDM实验的信号的显着增益。我们讨论的特殊性，如我们的系统中，实现STIRAP，其中具有大的相空间分布的分子系综转移通过弱分子跃迁有限的激光功率和有限的光学访问。
2016-03-24 hep-ex physics.atom-ph
New example of charge conjugation and parity violation from search for a permanent electric dipole moment of Rubidium atom
量子力学认为，由于原子的球对称性，所有的原子都不具有永久电偶极矩。因此，自然界中除了极性分子外，不存在极性原子。由极性物质取向引起的极化率与绝对温度T成反比，而原子的感生极化率与温度无关。利用特殊的电容器，我们的实验发现Rb原子在非均匀电场中的定向运动，Rb原子的基态是极性原子，具有大的EDM：d（Rb）=2.72*10-29C.m = 1.70*10-8e.cm。实验表明，Rb蒸气的焓与T的关系为焓=B/T，其中，作为极性分子，斜率B =380（k）。测量了其在不同电压V下的电容C。C-V曲线表明，当E> 8.5 × 104 V/m时，Rb蒸气出现饱和极化。在Rb原子中发生了CP（电荷共轭和宇称）破坏的新例子（参见arXiv 0809.4767）。如果Rb原子有大的EDM，为什么没有观察到线性斯塔克效应？这篇文章详尽地讨论了这个问题。由于实验的细节在文中有详细的描述，所以我们的结果很容易重复。
2008-10-04 physics.atom-ph
The role of relativistic many-body theory in probing new physics beyond the standard model via the electric dipole moments of diamagnetic atoms
在原子系统中观测到宇称和时间反演破坏（P，T-odd）相互作用所产生的电偶极矩（EDM），可以探索标准模型之外的新物理，也可以提供对宇宙中物质-反物质不对称性的认识。开壳层原子系统的EDMs对电子EDM和P，T奇标量-赝标量（S-PS）半轻子相互作用敏感，而反磁性原子系统的EDMs主要来自强子和张量-赝张量（T-PT）半轻子相互作用.几种抗磁性原子，如$^{129}$ Yb、$^{171}$ Yb、$^{199}$ Hg、$^{223}$ Rn和$^{225}$ Ra，都是实验寻找EDM可能存在的候选原子，其中$^{199}$ Hg迄今为止已经产生了最低的极限。通过结合原子和核计算，可以从这些测量中提取上述相互作用的T或CP违反耦合常数。在本工作中，我们同时考虑了电磁和P，T奇破坏相互作用，计算了上述原子的EDMs。这些计算是通过采用相对论多体方法的基础上的随机相位近似（RPA）和单，双耦合团簇（CCSD）的方法开始的Dirac-Hartree-Fock（DHF）的波函数在这两种情况下。这两种方法的结果的差异揭示了非核心极化电子相关效应的重要性，占CCSD方法。我们还确定了这些原子的电偶极极化率，这些原子与EDM具有计算相似性，并将其与现有的实验和其他理论结果进行比较，以评估我们计算的准确性。
2017-10-30 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
$\mathcal{P}$, $\mathcal{T}$-odd Faraday rotation in intracavity absorption spectroscopy with molecular beam as a possible way to improve the sensitivity of the search for the time reflection noninvariant effects in nature
目前对违反电子电偶极矩（$e$ EDM）的空间宇称（$\mathcal{P}$）和时间反射不变性（$\mathcal{T}$）的约束是基于使用ThO分子在外部电场中对电子自旋进动的观察。我们提出了另一种方法：观察的$\mathcal{P}$，~ $\mathcal{T}$奇法拉第效应在一个外部电场使用的腔增强偏振计划结合分子束穿过腔。我们对PbF和ThO分子束实验的理论模拟表明，目前对$e$ EDM的约束原则上可以提高几个数量级。
2021-02-09 physics.atom-ph
New example of CP violation from search for the permanent electric dipole moment of Cs atoms
利用特殊的电容器，完成了三个寻找铯原子永久电偶极矩的实验。Cs蒸气的磁化率xe与密度N成正比，当N=7.37 × 1022 m-3时，xe =70。Cs蒸气的xe与绝对温度T的关系为xe =B/T，其中B=1.50（k）时，B=320（k）。测量了其在不同电压V下的电容C。C-V曲线表明，当电场E=7.4 × 104 V/m时，Cs蒸气出现饱和极化。我们的测量给出了Cs原子的EDM：dCs=2.97*10-29 C.m=1.86*10-8 e. cm. Cs原子中出现了CP（电荷共轭和宇称）破坏的新例子。由于实验的细节在文中有详细的描述，所以我们的结果很容易重复。
2008-09-27 physics.atom-ph
Effects of confinement on the permanent electric-dipole moment of Xe atoms in liquid Xe
原子的永久电偶极矩（EDM）的计算为基本粒子标准模型的竞争扩展提供了重要的约束。最近提出的使用液体$^{129}$的实验[M.V.Romalis和M.P.Ledbetter，Phys.Rev.Lett. \textbf{87}，067601（2001）]可以显著地改善对EDM的现有限制。为了解释CP破坏源的实验数据，必须通过电子结构计算将测量的原子EDM与各种模型相互作用联系起来。在这里，我们研究原子EDM的密度依赖性。的分析进行的框架内的细胞模型的液体耦合相对论原子结构计算。我们发现，与孤立的原子相比，液态氢原子的EDM被抑制了约40%。
2004-04-09 cond-mat.other hep-ex physics.atom-ph
Sensitivity of EDM experiments in paramagnetic atoms and molecules to hadronic CP violation
寻找电子$d_e$的电偶极矩（EDM）的实验利用具有一个或多个未补偿电子自旋的原子/分子状态，并且这些顺磁系统最近已经实现了对$d_e$的显著灵敏度。如果$CP$破坏的源完全位于强子扇区，则电子和核之间的双光子交换过程诱导$CP$ -奇半轻子相互作用，由威尔逊系数$C_{SP}$参数化，并且在顺磁系统中提供EDM的主导源，而不是$d_e$。利用核子水平的手征微扰理论和费米-气体模型，通过计算核子数增强的$CP$-奇核标量极化率，计算了导致$CP$破坏的强子源，即核子EDMs和$CP$-奇π介子-核子耦合引起的$C_{SP}$系数.这使我们能够将ACME EDM限制从顺磁ThO转换为对QCD θ项$|\bar θ| < 3 \times 10^{-8}$、质子EDM $|d_p| < 2 \times 10^{-23}\,e\,{\rm cm}$、等腰$CP$ -奇π介子-核子耦合$|\bar g^{(1)}_{πNN}| < 4 \times 10^{-10}$和夸克$|\tilde d_u - \tilde d_d| < 2 \times 10^{-24}\,{\rm cm}$的彩色EDM的新的独立约束。我们注意到，在顺磁系统中EDM实验的进一步实验进展可能使他们能够与中子和抗磁原子EDM实验对这些量的敏感性相媲美。
2020-07-28 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Perturbative Analysis of the Electron EDM and CP Violation in Two Higgs Doublet Models
本文考虑了一般的具有CP破坏的双Higgs二重态模型。给出了质量本征态关于小CP破坏相位的微扰展开式。我用这些解析表达式表明，$\mathcal{O}(10^{-2})$ CP破坏是允许的实验范围内的电子电偶极子矩在某些地区的参数空间。这些地区还包括参数，预计将得到一个强烈的一阶电弱相变所需的电弱重子。我还评论如何将CP破坏的搜索一个强的一阶电弱相变，可以解释在宇宙中的物质/反物质不对称。
2014-04-15 hep-ph physics.atom-ph
Search for CP-violating nuclear magnetic quadrupole moment using the LuOH$^+$ cation
研究了$^{175}$ Lu核的核磁四极矩（MQM）与分子阳离子LuOH $^+$中电子的CP破坏相互作用.用CP奇参数（如量子色动力学角$\barθ$、夸克电偶极矩（EDM）和色电偶极矩）来表示这种效应。为此，我们已经进行了计算的核MQM以及分子常数，表征这种MQM的$^{175}$ Lu与电子的相互作用。此外，我们还预测了LuOH $^+$基态的超精细结构常数。我们的结论是LuOH $^+$是一个很有前途的系统来测量核MQM。
2020-12-03 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Proposed search for an electric-dipole moment using laser-cooled $^{171}$Yb atoms
我们提出了一个实验，寻找一个永久的原子电偶极矩（EDM）使用激光冷却的$^{171}$ Yb原子发射在原子喷泉。用均匀B场作为量子化轴，用Ramsey分离振荡场方法测量原子的塞曼旋进频率。适当偏振的激光束用于在给定的磁性子级中进行制备和检测。EDM的签名是与大E场的应用相关的拉姆齐共振的偏移。精度预计将至少比目前的限制好20倍，因为冷原子束的使用允许应用比蒸汽室大10倍的E场，并且与E场的相互作用时间比热束大200倍。电子束实验中系统误差的主要来源，（E x v/c）运动磁场，由于通过E场区域的上下轨迹之间的速度几乎完全反转而大大减少。
2005-10-11 physics.atom-ph
TaO$^+$, a Candidate Molecular Ion in Search of Physics Beyond the Standard Model
TaO $^+$分子离子被提出作为探测违反基本粒子标准模型物理学的电荷宇称信号（${\cal{CP}}$）的候选系统。电子电偶极矩（EDM）有效电场$E_{\text{eff}} = 20.2 \left[\frac{\rm GV}{\rm cm}\right]$、核子-电子标量-赝标（ne-SPS）相互作用常数$W_{S} = 17.7$ [kHz]和核磁四极相互作用常数$W_M = 0.45$ [ $\frac{10^{33} {\text{Hz}}}{e\, {\text{cm}}^2}$ ]被发现是相当大的${\cal{P,T}}$ -奇增强。的轻子和半轻子增强的比率强烈不同的ThO系统，这可能会提供改进的限制电子EDM，$d_e$，和SPS耦合常数，$C_S$。TaO $^+$被发现有一个${^3Δ_1}$电子基态像以前提出的ThF $^+$分子离子，但一个数量级较小的平行G-张量分量，这使得它不容易受到实验中的系统误差。
2016-11-26 physics.atom-ph
Actinide and lanthanide molecules to search for strong CP-violation
本研究针对含八极形变镧系、锕系核的双原子分子，分析其席夫矩增强效应，发现这类体系的CP破坏参数测量灵敏度可比现有最优水平高数个量级，有望推动对CP破坏基本相互作用的认知。
2021-05-27 hep-ph nucl-th physics.atom-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
Comment on "Theoretical study of thorium monoxide for the electron electric dipole moment search: Electronic properties of ${H}^3Δ_1$ in ThO"
我们提出了一个更新的EDM有效电场的$E_{\text{eff}} = 75.2\left[\frac{\rm GV}{\rm cm}\right]$和电子-核子标量赝标相互作用常数$W_S=107.8$ [kHz]的${^3Δ}_1$的科学状态的ThO。在参考文献[J. Chem. Phys. 142，024301（2015）]中提出的批评得到了解决，并且在我们的方法框架内基本上没有得到证实。
2016-05-10 physics.atom-ph
