The magnetic shielding $σ$ of $^3$He is studied. The complete relativistic corrections of order $O(α^2)$, leading QED corrections of order $O(α^3 \lnα)$, and finite nuclear mass effects of order $O(m/m_{\rm N})$ are calculated with high numerical precision. The resulting theoretical predictions for $σ= 59.967~43(10)\cdot 10^{-6}$ are the most accurate to date among all elements and support the use of $^3$He as a NMR standard.
QED effects on the nuclear magnetic shielding of $^3$He
给出了单电子和双电子原子系统中核磁屏蔽的量子电动力学修正的完整形式,并计算了$^1$ H、$^3$ He、$^+$和$^3$ He的屏蔽常数分别为$17.735\,436(3) \cdot 10^{-6}$、$35.507\,434(9)\cdot 10^{-6}$和$59.967\,029(23)\cdot 10^{-6}$.这些结果比以前的结果精确了几个数量级,并且随着对$^3$ He $^+$和计划中的$^3$ He $^{2+}$的核磁矩的持续测量,它们为使用$^3$ He NMR探针的高精度绝对磁力测量打开了窗口。所提出的理论方法适用于所有其他轻原子和分子系统,这有利于改进任何轻核磁矩的测定。
Spatial contributions to nuclear magnetic shieldings
我们开发了一种方法来计算,分析和可视化的核磁屏蔽密度,这是通过Biot-Savart关系从电流密度计算。原子对核磁屏蔽常数的贡献可以在我们的框架内用Becke分区方案来估计。新的功能已在GIMIC程序中实现,并在这项工作中应用到研究的$^1$ H和$^{13}$ C核磁屏蔽在苯(C $_6$ H $_6$)和环丁二烯(C $_4$ H $_4$)。新的方法允许直观检查的空间起源的正(屏蔽)和负(去屏蔽)的贡献的核磁屏蔽常数的一个单一的核,这是迄今为止不容易完成。屏蔽密度的分析表明,diatropic和paratropic电流密度通量产生屏蔽以及去屏蔽的贡献,作为屏蔽或去屏蔽是由电流密度通量的方向相对于研究的核,而不是热带。对磁屏蔽的Becke划分表明,磁屏蔽贡献主要来自于所研究的原子及其近邻原子,证实了核磁屏蔽的局域化特征.
Non-adiabatic Effects Induced by Strong Light-Matter Coupling in Cavity QED
St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov of National Research Centre ’Kurchatov Institut’(鲍里特·康斯坦丁诺夫国家核研究中心圣彼得堡核物理研究所);D. I. Mendeleev Institute for Metrology(德米特里·门捷列夫计量研究所)
Genuine Molecular Effects in Bound-State Quantum Electrodynamics
Philipps–Universität Marburg(马尔堡菲利普斯大学);Helmholtz Institut Mainz(美因茨亥姆霍兹研究所);Johannes Gutenberg-Universität Mainz(美因茨约翰内斯·古腾堡大学);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH(GSI亥姆霍兹重离子研究中心);Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica (UNNE-CONICET)(建模与技术创新研究所(UNNE-CONICET));Universidad Nacional del Nordeste(东北国立大学);Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen(格罗宁根大学范·斯温德伦粒子物理与引力研究所);University of Groningen(格罗宁根大学);Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ)(国家核研究中心(NCBJ))
Rovibrational computations for the He$_2$ a $^3Σ_\mathrm{u}^+$ state including non-adiabatic, relativistic, and QED corrections
MTA–ELTE Lendület ‘Momentum’ Molecular Quantum electro-Dynamics Research Group, Institute of Chemistry, Eötvös Loránd University(MTA-ELTE 动能分子量子电动力学研究组,化学研究所,罗兰大学)
本研究通过包含相对论和QED修正的高精度势能曲线计算,获得了He₂ a ^3Σ_u^+态的高精度振转能级和精细结构分裂,与高分辨率光谱数据高度一致。
Rovibrational computations for He$_2^+$ X $Σ_\mathrm{u}^+$ including non-adiabatic, relativistic and QED corrections
MTA–ELTE Lendület ‘Momentum’ Molecular Quantum electro-Dynamics Research Group, Institute of Chemistry, Eötvös Loránd University(MTA-ELTE 势头‘动量’分子量子电动力学研究组,化学研究所,罗兰大学)
本研究通过改进的误差控制计算了He₂⁺ X Σ_u^+基态的罗维布里顿能级,包括非绝热、相对论和量子电动力学修正,精度达0.005 cm⁻¹。