Redefined vacuum approach and gauge-invariant subsets in two-photon-exchange diagrams for a closed-shell system with a valence electron
研究了单电子原子的双光子交换图。在严格的束缚态QED框架下，利用重新定义的真空形式，导出了任意态的计算公式。与其他方法相比，重新定义的真空方法能够识别八个规范不变的子集，从而有效地检查所获得的结果的一致性。发现子集的规范不变性证明解析（任意状态）以及数值为2s，2p 1/2，和2p 3/2价电子在锂离子。在所提出的方法的框架中识别规范不变子集开辟了一种处理更复杂的图的方法，例如，三光子交换，其中较简单子集上的碎裂对其成功计算至关重要。
2022-06-14 physics.atom-ph
Strong-field triple ionization of atoms with $p^3$ valence shell
采用网格法对含时薛定谔方程进行数值积分，研究了强脉冲飞秒激光场与外层原子（$p^3$组态，如氮原子）中三个等效电子原子的相互作用.单，双和三重电离产率源自一个完全反对称的波函数计算和提取使用限制的几何模型与软核电位和三个活跃的电子。发现直接三重电离通道比先单重电离再直接双重电离通道产生更大的产额。与早期的研究结果相比，$n s^ 2 n p^1$配置，我们建议，这里发现的差异实际上可能是通过电子的动量分布。
2021-02-12 physics.atom-ph quant-ph
Valence-shell photoionization of chlorine-like Ar$^{+}$ ions
报道了光子能量范围为27.4 eV至60.0 eV的Ar $^{+}$离子价壳层光电离的绝对横截面测量结果。通过合并离子束和同步辐射在10毫电子伏的光子能量分辨率的数据，表明初级离子束是一个统计加权的混合物的$^2P^o_{3/2}$基态和$^2P^o_{1/2}$亚稳态的Ar $^{+}$。这种C $\ell$ -类离子的光电离的特点是多个里德伯系列的自电离共振叠加在一个直接的光电离连续。观察到的共振线型表明间接和直接光电离通道之间的干扰。共振特征光谱分配和它们的能量和量子缺陷列表。通过基于中间耦合半相对论Breit-Pauli近似的理论计算，满意地再现了测量结果。
2012-03-20 astro-ph.EP physics.atom-ph
Core-valence correlations for atoms with open shells
我们提出了一种有效的方法，包括核心价相关的组态相互作用（CI）的计算。这些关联发生在核心区域，在那里外部电子的电势近似恒定。恒定的电势不改变核心电子的波函数和格林函数。因此，描述$M$价电子和$N-M$核心电子的相互作用的所有算子（Hartree-Fock哈密顿量$V^{N-M}$的核心部分、相关势$\hatΣ_1({\bf r},{\bf r'},E)$和核心电子对价电子之间的相互作用的屏蔽$\hatΣ_2$）可以在去除所有$M$价电子的情况下计算。这使得人们可以避免减法图，这使得精确包含$M>2$的核心价相关性非常复杂。然后使用完全$V^{N}$势（由所有电子产生的平均场）中的轨道计算$M$价电子的CI哈密顿量;将$\hatΣ_1$ + $\hatΣ_2$添加到CI哈密顿量以说明核价关联。我们计算$\hatΣ_1$和$\hatΣ_2$使用多体微扰理论，其中占主导地位的类图包括在所有的订单。我们使用中性的H2O I和所有的正离子，直到H2O VIII作为试验场。我们发现，所有这些系统的核心电子密度实际上是相同的。因此，我们使用相同的$\hatΣ_1$和$\hatΣ_2$来构建所有这些系统（$M=1,2,3,4,5,6,7,8$）中的CI哈密顿量。与实验的能量水平和Landé因子的良好协议被证明为所有的情况下，从1991年至1998年。
2007-03-11 physics.atom-ph
State-resolved valence shell photoionization of Be-like ions: experiment and theory
高分辨率的光电离实验进行了使用光束的Be类C $^{2+}$，N $^{3+}$，和O $^{4+}$离子与大致相等的人口的$^1$ S基态和$^3$ P $^o$歧管的亚稳成分。实验的能量标度进行校准，根据光子能量的不确定性为1至10毫电子伏。达到了超过20，000的分辨力，允许分离来自各个亚稳态$^3$ P $^o_0$、$^3$ P $^o_1$和$^3$ P $^o_2$状态的贡献。测量的数据与半相对论Breit-Pauli R矩阵相比，
2012-03-24 astro-ph.EP physics.atom-ph
Spin-exchange collisions of submerged shell atoms below 1 Kelvin
原子的价电子被淹没在高主量子数的填充壳层之下时，角动量变化碰撞可以被抑制。为了确定自旋交换碰撞是否在这些“淹没壳”原子中被抑制，我们在低于1 K的温度下测量了Mn的六个超精细态的自旋交换碰撞。虽然Mn中的3d价电子被淹没在一个充满的4s轨道之下，我们发现自旋交换速率系数与Na和H（它们是非淹没的壳原子）的自旋交换速率系数相似。
2007-05-04 physics.atom-ph
Double photoionization of propylene oxide: a coincidence study of the ejection of a pair of valence-shell electrons
环氧丙烷是圆二色性的实验和理论研究的一个最受欢迎的目标，最近在星际空间被发现，进一步放大了对它在当前关于原始生物同手性的争论中的作用的关注。在本工作中，利用离子成像探测器和可调谐同步辐射（18.0-37.0 eV），采用光电子-光离子-光离子符合技术，可以：（i）观察到六个双电离碎裂通道，它们的相对产额约占耦合的三分之二（C2 H4+，CH 2 O+），五分之一（C2 H3+，CH 3 O+）;（二）-测量阈值为他们的开口作为光子能量的函数;（三）-解开一个明显的双峰的动能释放分布，指纹的竞争性非绝热机制。
2020-04-09 physics.atom-ph
Valence-shell single photoionization of Kr$^{+}$ ions: Experiment and Theory
在23.3 eV至39.0 eV的能量范围内研究了Kr $^+$离子的光电离，光子能量分辨率为7.5 meV。绝对测量进行合并束的氪$^+$离子和单色同步波荡器辐射。光电离（PI）的特点是由多个里德伯系列的自电离共振叠加在一个直接的光电离连续。在实验光谱中观察到的共振特征光谱分配和它们的能量和量子缺陷列表。高分辨率的横截面测量是以最先进的理论横截面计算为基准的，该理论横截面计算来自Dirac-Coulomb R-矩阵方法。
2012-11-22 astro-ph.EP physics.atom-ph physics.chem-ph
Attosecond Time Delays at Cooper Minima in Valence-Shell Photoionization of Alkali and Alkaline-Earth Metal Atoms
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Curtin University（科廷大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
研究揭示了碱金属和碱土金属原子价壳层光电离中库珀极小值处阿秒时间延迟的普遍关系，通过相对论方法分析相位变化与时间延迟的关联。
2025-09-25 physics.atom-ph
Valence-shell single photoionization of Chlorine-like K$^{2+}$ ions: Experiment and Theory
在44.2 - 69.7 eV的光子能量范围内，以0.045 eV的恒定能量分辨率测量了Cl-类K $^{2+}$的绝对单光电离截面。实验是通过将离子束与来自波荡器的同步辐射束合并来进行的。在0.004 eV能量分辨率下测量的基态电离阈值为45.717 $\pm$ 0.030 eV。测量是丰富的共振结构，由于多个里德堡系列的过渡到自电离状态。这些系列分配光谱使用量子亏损方法，指导下的伪相对论Hartree-Fock计算的能量和振子强度的过渡到自电离态。实验结果，其中包括显着的贡献，从K $^{2+}$离子最初在亚稳态，是令人满意的协议与线性叠加的半相对论R矩阵计算光电离截面从这些初始状态。
2014-08-14 physics.atom-ph
Valence-shell photoelectron circular dichroism of ruthenium(iii)-tris-(acetylacetonato) gas-phase enantiomers
手性过渡金属配合物在不对称催化、分子材料科学、光电子应用、宇称违反效应等基础物理领域都有重要的应用价值。我们在这里提出了一个具有挑战性的开壳层钌（iii）-三-（乙酰丙酮）配合物，Ru（acac）$_3$的气相价层光电子圆二色性（PECD）的理论和实验研究。对映体纯的$Δ$ -或$Λ$（acac）$_3$，其特征在于电子圆二色性（ECD），被蒸发并膨胀以产生超声光束，并通过来自同步加速器SOLEIL的VRS光束线的圆偏振VUV光被光电离。利用双成像电子/离子符合谱仪进行了光电子能谱学（PES）和PECD实验，并与密度泛函理论（DFT）和含时DFT（TDDFT）计算结果进行了比较. Ru（acac）$_3$的开壳层特性，这是没有考虑在我们的DFT方法，预计会产生一个广泛的多重态结构，这是没有解决在我们的PES信号，但其存在可能会推断从额外的显着特征中观察到的PECD曲线。然而，基于DFT的电子能带的分配导致电离轨道的表征。与其他最近的工作，结果证实，PECD持续独立的本地化和/或初始轨道的非手性或手性性质，而是作为一个整体的分子势的探针。总的来说，Ru（acac）$_3$，一个系统表现出D $_3$螺旋桨型手性上测得的PECD信号，是类似的幅度相比，不对称的碳基手性有机分子，构成了绝大多数的物种调查到目前为止，这表明，PECD是一个普遍的机制，固有的任何类型的手性。
2021-11-29 physics.atom-ph physics.chem-ph
A New Generation of Effective Core Potentials for Correlated Calculations
我们概述了新一代的有效核心潜力（ECP），将允许价计算，以达到最新进展的多体波函数方法提供的全部潜力所需的属性的想法。关键的改进包括在整个ECP结构中一致使用相关方法，以及在一系列几何形状上精确描述分子系统所需的改进的可转移性。指导原则是一个子集的价态的全电子和ECP哈密顿量的等谱。我们说明这些概念上的几个第一和第二行原子（B，C，N，O，S），我们获得更高的精度比以前的建设，同时使用一个半本地ECP与少量的参数的可转移性。此外，所构建的ECP使多体计算的价属性具有更高（或相同）的准确性比他们的全电子同行与不相关的核心。这意味着ECP也包括一些核-核和核-价相关性对价性质的影响。研究结果为ECP的改进和完善开辟了进一步的前景。
2017-11-28 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Simulation of angular resolved RABBITT measurements in noble gas atoms
我们模拟了稀有气体原子（Ne，Ar，Kr和N2）价壳层的角分辨RABBITT（重建阿秒拍频的双光子跃迁干涉）测量。我们的非微扰数值模拟是基于含时的薛定谔方程的解的目标原子的电离XUV和敷料红外场驱动。从这些模拟中我们提取了RABBITT振荡的角度相关的幅度和相位，并推导出相应的角度各向异性β参数和Wigner时间延迟$τ_W$的单XUV光子吸收，启动RABBITT过程。将所述β和$τ_W$参数与包括壳层间关联的具有交换的无规相近似（RPAE）中的计算进行比较。该比较用于测试单电子TDSE中采用的各种有效电势。在较轻的原子（Ne和Ar），几个有效的潜力被发现提供精确的模拟RABBITT测量的宽范围的光子能量高达100 eV以上的价壳层阈值。在较重的原子（Kr和Kr）中，与d-壳层的强相关性的开始将单个活性电子近似的有效性限制在价壳层阈值以上几十eV。
2018-04-27 physics.atom-ph
The Probability of the Auger Effect from Inner Shells of the Atom
俄歇转变的机制是基于价电子和芯电子之间的剩余库仑相互作用。在假设波场是动态开启的情况下，确定了原子内部电子产生俄歇效应的几率。
2017-06-27 physics.atom-ph
Photoionization of the valence shells of the neutral tungsten atom
本文采用Dirac库仑R矩阵近似（DARC：Dirac-Atomic R矩阵程序），对中性钨原子4f，5s，5 p和6s轨道的全光电离进行了大尺度理论截面计算.与以前的理论方法和以前的实验测量进行比较。在以前的实验中，时间分辨的双激光方法被用于金属蒸气的光吸收和固体中的钨的光吸收测量，使用同步辐射。中性钨的最低基态能级是$\rm 5p^6 5d^4 6s^2 \; {^5}D_{\it J}$，其中$\it J$ =0，并且光电离仅需要单个偶极矩阵。为了与现有的实验测量结果进行有意义的比较，我们统计平均的大规模理论PI截面从与基态$\rm 5p^6 5d^4 6s^2 \; {^5}D_{\it J}[{\it J}=0,1,2,3,4]$水平和$\rm 5d^56s \; ^7S_3$激发亚稳水平。由于实验在其基态测量中具有不言而喻的亚稳态分量，因此在初始水平上求平均值允许进行更一致和更现实的比较。在更广泛的背景下，许多详细的电子碰撞激发（EIE）实验钨和它的多电荷离子阶段的情况下，允许当前的光电离测量和理论，以提供一个路线图，为未来的电子碰撞激发，电离和双电子截面计算，通过确定占主导地位的共振结构和功能在数百eV的能量范围。
2015-02-25 physics.atom-ph
Effective three particle forces in polyvalent atoms
我们研究有效的三粒子之间的相互作用的价电子，这是诱导的核心极化。当价轨道与最外层的核壳层有很强的重叠时，这种相互作用会增强，特别是对于部分填充的f-壳层的系统。我们发现，在某些情况下，三粒子的贡献很大，影响了能级的顺序，需要包括在高精度的计算。
2016-08-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electronic Structure of First and Second Row Atoms under Harmonic Confinement
原子在压力下会经历一系列的过程，改变其电子结构。例子是自发电离，激发态结构的稳定，导致与自由原子的基态的能级交叉，以及原子壳层的收缩。本文系统地研究了简谐势约束对从H到Ne原子电子结构的影响。动、静态相关分别通过CCSD和CASSCF计算来考虑。由于谐波约束的强度不能转化为压力，我们设想了一种“校准”方法来将约束转化为压力。我们集中在约束的影响：i）电子分布的变化和本地化的$K$和$L$原子壳层，ii）约束诱导的电离压，iii）电子态的能级交叉，和iv）电子相关能。我们发现，收缩的价和核心壳层是不可忽略的，使用标准的赝势可能不足以研究极端压力下的固体。原子电离的临界压力呈周期性变化，从Li的$28$ GPa到Ne的$10.8$ TPa。在Li和Be中，压力引起基态构型与激发态的混合。在高压下，Li和Be的基态分别变为$1s^22p$和$1s^22s2p$构型的双重态和三重态.这些变化的化学配置的潜在后果进行了讨论。最后，电子关联量的变化的特点和RPA近似方面进行了分析。对于价层电子数较少的原子，电子关联增加，但对于电子数较多的原子，动能的增加超过电子关联。
2019-07-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Valence-shell photoionization of Ag-like Xe$^{7+}$ ions : experiment and theory
本文报道了类银氙离子$^{7+}$在95 ~ 145 eV光子能量范围内光电离的实验和理论结果。在高级光源处以$Δ$ E = 65 meV的能量分辨率进行测量，并在$Δ$ E = 28 meV和39 meV处进行额外测量。低于基态电离阈值（约106 eV）的小共振特征是由于离子束中存在亚稳态双$^{7+} (4d^{10} 4f~^2{\rm F}^{\circ}_{5/2,7/2})$离子。在使用狄拉克原子R矩阵代码（DARC）的伴随理论计算的基础上，推断出母离子束中仅百分之几的亚稳离子的混合物，其中几乎100%的母离子在$(4d^{10}5s ~^2{\rm S_{1/2}})$基态中。横截面由与$4d \rightarrow 5f$激发和随后的自电离相关的非常强的共振主导。测量光谱中的这一显著特征是位于（122.139 $\pm$ 0.01）~eV处的$4d^95s5f ~^2{\rm P}^{\circ}$共振。在38毫电子伏的能量分辨率下测得的绝对峰截面为1.2 μ arns。实验的自然宽度$Γ$ = 76 $\pm$ 3 meV的这种共振比较以及从DARC计算与249个目标状态获得的88 meV的理论估计。考虑到系统的复杂性，理论和实验之间的总体满意的协议，得到的光子能量区域的调查。
2014-09-09 physics.atom-ph
Combining configuration interaction with perturbation theory for atoms with large number of valence electrons
一个版本的组态相互作用（CI）方法的开发，处理高度激发的多电子基态微扰，使其列入不影响的CI矩阵的大小。这至少在原则上消除了CI方法在处理多电子原子或离子时的主要限制。我们进行计算的光谱碘和它的离子，钨，镱的原子与开放的$s$，$p$，$d$和$f$ -壳的例子。计算数据与实验数据的良好一致性说明了该方法的能力。讨论了它的优点和局限性。
2016-11-01 physics.atom-ph
Electron and Nucleon Localization Functions of Oganesson: Approaching the Thomas-Fermi Limit
本文用费米子定域函数讨论了超重元素Oganesson的电子和核子壳层结构效应。$7p$电子壳层中的自旋-轨道分裂变得如此之大（$\sim$ 10 eV），以至于Og预期在价态区域中显示出均匀的类似气体的行为，与较轻的稀有气体元素相比具有相当大的偶极极化率。核子在Og中的定域也被预言在价区经历向Thomas-费米气体行为的转变。这种效应，尤其是对中子的影响，是由于单粒子轨道的高密度。
2020-01-13 nucl-th physics.atom-ph
Confinement induced orbital breathing, fusion, fission and re-ordering in semifilled shell atoms
交替收缩和急剧膨胀，即，从理论上发现了电子子壳层的“呼吸”、两个子壳层熔合成一个子壳层及其随后裂变（分裂）成原始子壳层的效应，以及在约束逐渐变窄的半填充壳层原子中子壳层顺序的多次改变。禁闭由内半径为$r_{0}$的排斥可穿透球势表示。为了研究的完整性，通过门捷列夫表的第二、第三和第四行的受限半填充壳原子的计算数据来举例说明这些效应-分别具有半填充${2\rm s}^{1}$、${2\rm p}^{3}$、${3\rm p}^{3}$和${3\rm d}^{5}$子壳的Li、N、P和Cr原子。解释了所发现的效应背后的基本物理学。
2013-02-02 physics.atom-ph
Coronal lines and the importance of deep core-valence correlation in Ag-like ions
我们报告的大规模和严格评估的{ \em从头计算} MCDHF计算的波长的“冠”，M1过渡$4f\ ^2\mathrm{F}_{5/2}^o-^2\mathrm{F}_{7/2}^o$在银离子。最近在Yb $^{23+}$和W $^{27+}$中观察到了这两个精细结构能级之间的跃迁，这构成了等电子序列中$Z \ge 62$的基项，其中后者对于聚变等离子体诊断可能非常重要。我们目前推荐的值之间的序列的所有成员的$Z = 50$和$94$，这是由最近的实验值的良好协议的支持。强调了在理论模型中加入与$n=3$壳层的核价相关性的重要性。结果表明，这些禁戒线接近光谱精度。
2014-05-13 physics.atom-ph
Localization of the valence electron of endohedrally confined hydrogen, lithium and sodium in fullerene cages
研究了三种不同富勒烯分子中$H$、$Li$和$Na$原子的价电子局域化。富勒烯分子的结构被用来计算作为经典的$(N+1)$体Lennard-Jones势的最小值的内原子的平衡位置。一旦确定了客体原子的位置，根据分子对称性，富勒烯空腔由短程吸引壳层建模，封闭的原子由有效的单电子势建模。为了研究内嵌化合物是否由中性富勒烯分子$X@C_{N}$内部的中性原子形成，或者如果封装的原子的价电子定位在富勒烯中，从而产生具有$X^{+}@C_{N}^{-}$形式的状态，我们分析了电子密度，到自由原子状态的投影，以及部分角波的权重。
2016-03-08 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Exploring Valence Electron Dynamics of Xenon through Laser-Induced Electron Diffraction
本研究通过激光诱导电子衍射探索氙阳离子双空穴态的自旋轨道动力学，利用定量重散射理论计算光电子动量分布，并识别后向散射角度的显著变化，实验验证采用3100 nm飞秒激光。
2024-03-15 physics.atom-ph
Isotope shift calculations for atoms with one valence electron
本文提出了一种计算封闭壳层上含一个价电子的原子和离子的同位素位移的从头计算方法。作为零近似，我们使用相对论性Hartree-Fock，然后计算相关修正。发展该方法的主要动机来自于分析早期宇宙中不同的同位素丰度是否会对类星体吸收光谱中观测到的异常做出贡献的需要。目前对这些异常的最好解释是假设精细结构常数α在早期较小。我们通过比较碱金属和类碱金属原子Na、Mg II、K、Ca II和Ba II的计算和实验同位素位移来测试同位素位移方法。协议被认为是好的。然后，我们计算的同位素位移的一些天文学相关的过渡SiII和SiIV，MgII，ZnII和GeII。
2003-05-16 astro-ph physics.atom-ph
De-excitation of $K$-shell hollow atoms with $12 \le Z \le 20$: transition rates and branching ratios
本研究针对低Z原子K壳层双光电离强扰动下原子响应描述不完整导致的TEOP跃迁相对强度理论与实验差异，采用多组态狄拉克-哈特利-福克相对论组态相互作用方法研究相关空心原子退激发，准确重现分支比，助力理解飞秒现象。
2025-04-14 physics.atom-ph
Alkali and Alkaline Earth Metal Compounds: Core-Valence Basis Sets and Importance of Subvalence Correlation
提出了碱金属和碱土金属Li、Be、Na、Mg、K和Ca的核价基组。基组通过计算涉及这些元素的各种双原子分子的光谱常数进行验证。在K和Ca化合物中，如果不考虑$(3s,3p)$相关性，最多会导致不稳定的结果，如果存在硫属元素或卤素，则会导致化学上无意义的结果。低指数$p$函数的K和Ca基组的增加是必不可少的光滑收敛的分子性质。包含内壳层相关对于所有化合物的准确光谱常数和结合能是重要的。在基组外推/收敛计算中，在所有步骤中明确纳入碱金属和碱土金属的次价相关性对于K和Ca是必不可少的，强烈建议用于Na，对于Li和Mg是可选的，而在Be化合物中，在单独的“核心相关性”步骤中进行加法处理可能就足够了。考虑到第一行元素中的$(1s)$内壳层相关能，为了一致性，需要在K和Ca中包括$(2s,2p)$“深核”相关能。后者需要特殊的CCV $n$ Z“深层核心相关”基组。对于涉及Ca与负电性元素结合的化合物，强烈建议在基组中使用额外的$d$函数。对于此类情况下的最佳基集收敛，我们建议钙的序列CV（D+3d）Z、CV（T+2d）Z、CV（Q+ $d$）Z和CV 5 Z。
2003-01-22 physics.atom-ph physics.chem-ph
