High-precision measurement of hyperfine structure in the $D$ lines of alkali atoms
我们测量了所有天然碱金属原子的第一激发$P$态（$D$线）的超精细结构。我们使用高分辨率激光光谱来解决超精细跃迁，并通过将声光调制器产生的频移锁定到两个跃迁之间的差异来测量间隔。在大多数情况下，超精细耦合常数来自我们的测量，改善以前的值显着。
2010-08-19 physics.atom-ph
The hyperfine anomaly in heavy atoms and its role in precision atomic searches for new physics
我们报告我们的计算微分超精细异常的核单粒子模型的一些原子和离子的基本对称性违反的研究。与现有的实验数据的比较，使人们能够区分不同的核磁化模型，这些数据支持使用的核单粒子模型在常用的均匀球模型。精确模拟核磁化分布对于通过超精细比较检验原子理论是重要的。磁化强度分布必须得到充分的理解和建模，不确定性远低于原子理论的不确定性，超精细比较才有意义。对于一些特别感兴趣的原子进行精确研究，包括Cs，情况并非如此。我们的工作证明了铯原子核单粒子模型的有效性，这对铯原子宇称破坏的理论分析具有重要意义。
2021-01-25 physics.atom-ph
Tune-out wavelengths of the hyperfine components of the ground level of $^{133}$Cs atoms
采用半经验相对论组态相互作用加芯极化方法计算了Cs原子基态的静态和动态电偶极极化率和调谐波长.通过考虑超精细分裂，确定了$^{133}$ Cs原子基态超精细分量的静态和动态极化率、超精细斯塔克位移和调谐波长.发现第一主调谐波长的超精细位移约为$-$ 0.0135 nm和0.0106 nm，与超精细相互作用能非常接近。此外，张量极化率的调谐出波长的贡献被确定为约$10^{-5} \sim 10^{-6}$ nm。
2020-10-21 physics.atom-ph
Breakdown of atomic hyperfine coupling in a deep optical-dipole trap
实验研究了深光偶极阱中原子超精细耦合的破坏。单色激光光谱在单个$^{87}$ Rb原子的共振线处进行，陷阱波长为1064 nm。超精细击穿的证据来自三个观测，即陷阱强度上的跃迁频率的非线性依赖性，小强度退化的分裂线，以及在没有超精细击穿的情况下驱动选择规则禁止的跃迁的能力。从这些数据中，我们推断出了$5P_{1/2}$态的超精细区间以及$5P_{3/2}$态的标量和张量极化率。
2015-11-19 physics.atom-ph
High-Precision Optical Measurement of the 2S Hyperfine Interval in Atomic Hydrogen
我们用光学方法测量了氢原子2S超精细间隔。用双光子光谱法测量了屏蔽磁场的氢原子束的1 S-2S跃迁。2S超精细间隔的测量值等于177 556 860（15）Hz，代表了迄今为止该间隔的最精确测量。1 S和2S超精细间隔D_21的特定组合的理论评估与从我们的测量中推导出的D_21的值相当一致。
2003-05-16 physics.atom-ph
Hyperfine-mediated static polarizabilities of monovalent atoms and ions
我们应用相对论多体方法计算一价原子和离子基态超精细流形内跃迁的静态微分极化率。在许多高精度的实验中，如微波原子钟和寻找CP破坏的永久电偶极矩，都需要知道这种跃迁极化率。传统的极化率是在与外加电场的二阶相互作用中产生的，而微分极化率涉及原子电子与核磁矩的超精细相互作用的额外贡献。我们推导出标量和张量极化率公式，包括磁偶极子和电四极超精细相互作用的贡献。给出了Al、Rb、Cs、Yb $^+$、Hg $^+$和Fr的数值结果。
2010-11-12 physics.atom-ph
Survey of hyperfine structure measurements in alkali atoms
该综述汇总所有碱金属原子的光谱超精细常数，涵盖锂至铯的长寿命同位素及钫的可得同位素，并结合标度律与超精细异常开展全局分析。
2022-09-23 physics.atom-ph
Transition frequencies, isotope shifts, and hyperfine structure in $4s \rightarrow 4p$ transitions of Ti$^+$ ions
本文通过共线激光光谱学测量了Ti$^+$离子$4s \rightarrow 4p$跃迁的频率、同位素位移和超精细结构，为短寿命钛同位素测量及精细结构常数变化的天体物理研究提供参考数据。
2024-05-08 physics.atom-ph
Measurement of transition frequencies and hyperfine constants of molecular iodine at 520.2 nm
本文利用 PPLN 波导产生 520.2 nm 激光，测量了分子碘四条谱线的超精细跃迁频率，并以 1*10-11 的相对不确定度确定了 a1 分量频率，进而计算出超精细常数及其转动依赖关系。
2024-09-25 physics.atom-ph physics.chem-ph
de-Broglie Wavelength Enhanced Weak Equivalence Principle Test for Atoms in Different Hyperfine States
报道了一种与超精细态相关的弱等效原理（WEP）检验方法，用于在单原子干涉仪中寻找可能的WEP破坏信号。利用Raman马赫-曾德尔干涉仪（MZI）对$^{87}$ Rb原子的基态超精细态$\left|F=1\right\rangle$和$\left|F=2\right\rangle$进行不同路径的扫描，将原子在两个超精细态的自由降落加速度之差编码到MZI的相移中，产生WEP测试信号.通过反转拉曼激光器的有效波矢量的方向，可以提取出测试信号，以抑制方向相关的干扰。更重要的是，我们的方案可以利用冷原子的de-Broglie波长来增强测试信号，这有助于将不同超精细态原子的WEP测试上限提高到$2.9\times10^{-11}$，比以前的记录低一个数量级。
2022-10-18 physics.atom-ph
Magnetic blackbody shift of hyperfine transitions for atomic clocks
我们推导出一个表达式的磁黑体位移的超精细过渡，如铯的主要参考过渡，它定义了第二个。我们发现，这种位移是温度的复杂函数，并且只在高温极限下与T^2有关。我们还计算了被提出作为新的原子钟跃迁的基态p_1/2超精细跃迁的位移。在这种情况下，与p_3/2精细结构多重态的相互作用可能是主要的影响。
2009-10-12 physics.atom-ph
Hyperfine structure of 2Sigma molecules containing alkaline-earth atoms
具有电子自旋和电偶极矩的超冷分子为量子科学提供了新的可能性。我们使用密度泛函理论计算超精细耦合常数的选择在这一领域的重要分子，包括RbSr，LiYb，RbYb，CaF和SrF。我们发现大量的超精细耦合常数的费米子同位素的碱土金属和Yb原子。我们讨论了这些分子的超精细能级模式和塞曼分裂。这一结果对超冷开壳层分子的形成及其应用都具有重要意义。
2018-04-03 physics.atom-ph
Hyperfine splitting in heavy ions with the nuclear magnetization distribution determined from experiments on muonic atoms
用从相应μ子原子超精细分裂的实验数据确定的核磁共振强度计算了类氢$^{209}$ Bi、$^{203}$ Tl和$^{205}$ Tl的超精细分裂.考虑了单粒子核模型和组态混合核模型。考虑到电子和μ子原子的QED修正。所得结果与其他计算和实验进行了比较。
2005-02-05 physics.atom-ph
Hyperfine structure of the $2^3S-$state in the ${}^9$Be atom
由高精度计算结果确定了Be原子23 S（L=0）态的若干束缚态性质和超精细结构。该态的超精细结构能级能量分别为ε（F=12）= -13725.635（7）MHz，ε（F=32）= -5490.254（7）MHz和ε（F=52）= 8235.381（7）MHz。超精细结构分裂分别为Δ12 = 8235.381（7）MHz和Δ23 = 13725.635（7）MHz。本文简要地研究了Be原子的低束缚三重态光谱。
2013-11-13 physics.atom-ph
2s Hyperfine Structure in Hydrogen Atom and Helium-3 Ion
研究氢原子超精细分裂的有用性，由于我们对质子结构的了解，被限制在10 ppm的水平上。超过10 ppm的一种方法是研究超精细结构间隔8 Δ nu_2 -Δ nu_1的特定差异。核效应对这种差异并不重要，它对研究高阶QED修正是有用的。
2001-02-26 physics.atom-ph
NRQED approach to the fine and hyperfine structure corrections of order $mα^6$ and $mα^6(m/M)$ -- Application to the hydrogen atom
用NRQED方法计算m级$α$ 6和m级$α$ 6（m/M）精细和超精细结构修正--氢原子的应用NRQED方法用于计算m级$α$ 6和m级$α$ 6（m/M）类氢原子精细和超精细结构的相对论修正。结果与相对论理论的结果一致。这证实了导出的NRQED有效势是正确的，并可用于研究更复杂的原子或分子。此外，我们验证了文献中使用的NRQED拉格朗日量的不同形式之间的等价性。
2019-11-08 physics.atom-ph
Testing atomic wave functions in the nuclear vicinity: the hyperfine structure with empirically-deduced nuclear and quantum electrodynamic effects
磁超精细结构的计算依赖于输入的核性质-核磁矩和核磁化强度分布-以及量子电动力学（QED）辐射校正的高精度评估重原子。与这些属性的假设值相关的不确定性限制了超精细计算的准确性。例如，对于重碱金属原子Cs和Fr，这些不确定性可能分别总计接近1%或2%。在本文中，我们提出了一种方法，通过从高态超精细结构的测量中经验性地确定这些影响，消除超精细结构计算对磁矩和核磁化分布假设值的依赖性。该方法对碱金属原子和类碱金属离子的$s$、$p_{1/2}$和$p_{3/2}$状态有效。我们已经表明，对于$s$状态的依赖QED效应也可以删除到高精度。通过超精细比较以显著增加的准确度探测电子波函数的能力对于原子宇称违反测量的分析是重要的，并且可以使得原子宇称违反计算的准确度能够被改进。更广泛地说，它为进一步发展高精度原子多体方法开辟了道路。
2018-09-10 physics.atom-ph
2S hyperfine structure of atomic deuterium
利用基于双光子无多普勒光谱的光学微分方法，在冷原子束上测量了氘原子$(2S, F=1/2)$和$(2S, F=3/2)$超精细子能级之间的频率分裂。结果$f_{\rm HFS}^{(D)}(2S)= 40 924 454(7)$ Hz是迄今为止该间隔的最精确值。与以前的射频测量相比，我们将精度提高了三倍。由我们的测量得到的氘原子$D_{21}=8f_{\rm HFS}^{(D)}(2S)-f_{\rm HFS}^{(D)}(1S)$亚稳态和基态的超精细频率间隔的特定组合与由量子电动力学理论计算的$D_{21}$符合得很好。
2004-05-13 physics.atom-ph
Relativistic many-body calculations of energy levels, hyperfine constants, electric-dipole matrix elements and static polarizabilities for alkali-metal atoms
计算了Na，K，Rb和Cs的最低四个$ns, np_{1/2}$和$np_{3/2}$态的迁移能和超精细常数，以及Fr的n=7- 10态的迁移能和n=7和8态的超精细常数.计算是基于相对论单-双（SD）近似，其中的单和双激发的Dirac-Hartree-Fock（DHF）的波函数包括在所有的订单微扰理论。用SD波函数计算了重原子的去除能、电偶极矩阵元和静态极化率，但用SD波函数计算重原子的磁偶极超精细常数的结果较差.为了得到重原子超精细常数的精确值，我们在波函数中加入了部分三重激发。本计算提供了重新评估Cs和Fr中PNC振幅的基础。
1999-06-23 physics.atom-ph
On hyperfine structure of the rotationally excited $1 s_μ n\ell_{e}$-states in helium muonic atoms
University of Western Ontario（韦仕兰大学）
本文提出新方法推导公式，用于计算三体氦介子原子中转动激发态的超精细结构分裂，填补了该领域空白。
2026-10-06 physics.atom-ph
Hyperfine transition induced by atomic motion above a paraffin-coated magnetic film
本研究通过实验和数值计算，揭示了钾-39原子在石蜡涂层磁性薄膜上方运动时，由周期性磁场引发的超精细跃迁，并发现其主要机制为多量子跃迁。
2023-10-17 physics.atom-ph
Atomic hyperfine resonances in a magnetic quadrupole field
研究了在三维磁四极场作用下，与原子核超精细相互作用的单价电子原子的量子共振。特别强调的是把超精细和四极力量的相互作用的研究。分析了基本的哈密顿量的各种对称性，揭示了引起共振能量的两倍简并。我们的数值方法采用复尺度方法和Sturmian基组。几个制度和类的短寿命和长寿命的共振被确定。共振的能量和衰减宽度的特征在于它们的电子和核自旋性质。
2008-02-25 physics.atom-ph
Collective suppression of optical hyperfine pumping in dense clouds of atoms in microtraps
我们观察到一个密度依赖的集体抑制之间的超精细基态的冷铷原子的亚微米大小的云阵列的光泵。拉曼跃迁速率的抑制可以用强的共振偶极-偶极相互作用来解释，这种相互作用随着原子密度的增加而增强。观察结果是一致的随机电动力学模拟，将通过内部原子水平嵌入耦合偶极模型的非线性人口转移的影响。
2019-12-05 physics.atom-ph
Smallness of the nuclear polarization effect in the hyperfine structure of heavy muonic atoms as a stimulus for next-generation experiments
本文提出结合理论与实验的方法，确定重缪子原子超精细结构中核极化贡献，发现其小于总分裂的10%，甚至可能小两个数量级，不阻碍下一代实验。
2024-08-29 physics.atom-ph
High-accuracy Complete Active Space multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock calculations of hyperfine structure constants of the gold atom
用多组态Dirac-Hartree-Fock（MCDHF）模型计算了金原子5d ~（96）s ~ 2 2D ~（3/2）和5d ~（96）s ~ 2 2D ~（5/2）能级的超精细分裂的期望值.涉及所有79个电子的一体、二体和三体电子相关效应已被系统地包括在内。本研究中采用的近似方法相当于完全活动空间（CAS）方法。计算的电场梯度，连同电四极超精细结构常数的实验值，使我们能够提取一个核电四极矩Q（197 Au）=521.5（5.0）mb。
2009-04-07 physics.atom-ph
Second-order effects on the hyperfine structure of $P$ states of alkali-metal atoms
我们分析了碱金属原子最低能量$P$态的二阶$M1$-$M1$和$M1$-$E2$效应对（$J=1/2,3/2$）精细结构能级通过超精细相互作用耦合产生的超精细结构（HFS）的影响.我们发现这些效应在Li中特别大，导致$9σ$校正到$^7$ Li的$A(P_{1/2})$ HFS常数的最准确的实验值[D. Das和V. Natarajan，J. Phys. \textbf{41}，035001（2008）]。对于其余的碱金属体系，由于在实验测定HFS常数时需要更高的精度，因此可以参考表中列出的结果。
2008-07-26 physics.atom-ph
Light-induced polarization effects in atoms with partially resolved hyperfine structure and applications to absorption, fluorescence, and nonlinear magneto-optical rotation
通过研究基本的光抽运机制以及吸收和荧光测量，从理论上研究了原子极化的产生和检测，并确定了这些过程对基态和激发态超精细分裂大小的依赖性。这种依赖性的后果进行了更详细的研究的情况下，非线性磁光旋转的法拉第几何形状（需要创建和检测的基态中的秩2极化的效果）与碱金属原子。给出了各种实验条件下旋光信号的解析公式。
2009-10-05 physics.atom-ph
Higher-order corrections for the dynamic hyperfine structure of muonic atoms
在动态超精细结构框架下，提出了一种精确计算重μ子原子中二阶电四极相互作用以及电四极-真空混合极化引起的能量修正的方法.为此，进行多极展开的Uehling势。该方法适用于任意核电荷分布。通过使用变形的费米分布对μ介子铼和铀进行这些计算，表明这两种校正在即将到来的实验中可能可见的水平上做出贡献。
2018-09-18 physics.atom-ph
Theoretical prediction of the Fine and Hyperfine structure of heavy muonic atoms
用相对论方法对μ子原子的精细结构和超精细结构进行了精确计算，给出了μ子205 Bi，147 Sm和89 Zr的计算结果.利用扩展的核电荷和电流分布，用一级微扰理论计算了磁偶极和电四极分裂引起的超精细结构。从量子电动力学的主要修正，即真空极化在Uehling近似，包括作为一个潜在的直接在狄拉克方程。此外，由于周围的电子的有效屏蔽电位的计算，并估计领先的相对论反冲修正。
2017-10-01 physics.atom-ph
Frequency-comb based double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy identifies collective hyperfine resonances in atomic vapor induced by dipole-dipole interactions
基于频率梳的多维相干光谱技术是一种新的光学方法，可以在短时间内实现高分辨率的测量。该方法的分辨率使得多维相干光谱学与具有窄共振的原子系统相关。我们利用双量子多维相干光谱揭示了在100 ℃下由偶极-偶极相互作用引起的铷蒸气中的集体超精细共振。我们在双量子二维光谱中观察到了倾斜的线形，这在多普勒展宽系统中还没有报道过。倾斜的线形表明，信号主要来自相对速度接近零的相互作用原子。
2017-11-10 physics.atom-ph
Efficient quantum state preparation using Stern-Gerlach effect on cold atoms
利用Stern-Gerlach（SG）实验中的塞曼超精细态相关力，分离和探测了冷原子云中具有不同塞曼超精细态的原子.利用这种SG技术，我们对原子云中处于不同塞曼超精细态的原子进行了定量估计，这有助于优化原子的光抽运，从而有效地制备原子态。采用优化的光抽运方法，将来自原子芯片上灰色磁光阱（G-MOT）的近100个$92 \% $冷$^{87}Rb$原子光抽运到可囚禁的塞曼超精细态$\ket{F=2, \, m_{F} = +2}$ .这些光泵原子被囚禁在原子芯片表面附近的Ioffe-Pritchard磁阱中。
2022-01-06 physics.atom-ph
Hyperfine structure splitting for the triplet $2^{3}S(L = 0)-$state in the two-muonic helium ${}^{3}$He $μ_{2}$ atom
University of Western Ontario（韦仕敦大学）
本研究高精度计算了双μ子氦原子中三重态 $2^{3}S$ 态的超精细分裂，结果为 $5.1623403103010 \times 10^{7}$ MHz，不确定度仅 $\pm 10$ Hz，源于μ子壳层与核自旋相互作用。
2026-10-22 physics.atom-ph
Nonlinear magneto-optical rotation, Zeeman and hyperfine relaxation of potassium atoms in a paraffin-coated cell
在直径为3 cm的反弛豫石蜡包被的钾蒸气室中，利用钾D1和D2线的非线性磁光法拉第旋转（NMOR）研究了塞曼弛豫速率。观察了$γ^{NMOR}/2π=2.0(6) {\rm Hz}$的固有塞曼弛豫率。钾的相对小的超精细间隔导致钾与铷和铯相比的NMOR的显著差异。使用激光光泵浦，宽度和频移也被确定为基态之间的超精细子级的$^{39}$ K原子包含在相同的石蜡包被的细胞的过渡。观察到$γ^{hf}_{expt}/2π= 10.6(7) $ Hz的固有超精细弛豫速率和$-9.1(2) $ Hz的偏移。这些结果表明，绝热弛豫只给出了一个小的贡献的情况下，钾的整体超精细弛豫，和弛豫是由其他机制类似于在以前的研究中观察到的铷占主导地位。
2006-07-07 physics.atom-ph
Measurements of the Hyperfine Structure of Atomic Energy Levels in Co II
用傅里叶变换光谱仪在$^{-1}$ nm ~（$3000-63000$ cm）范围内测量了单电离态钴（Co Ⅱ）的光谱，并对钴的超精细结构常数进行了分析。在$700$谱线上的拟合导致测量$292$磁偶极子超精细相互作用$A$常数，其值在$-32.5$ mK和$59.5$ mK之间（$1$ mK $=0.001$ cm $^{-1}$）。$37$的分子量在$\pm0.4$ mK和$\pm3.0$ mK之间，其余的$37$的分子量在$\pm7$ mK之间。电四极子超精细相互作用$B$常数可以仅在$1$能级下估算。具有已知$A$值的Co II水平的数量现在增加了十倍，改进了Co II在天文化学丰度分析中更广泛、更可靠和更准确的应用。
2020-11-30 physics.atom-ph
Electromagnetically induced transparency in cold 85Rb atoms trapped in the ground hyperfine F = 2 state
我们报道了在基态5 $^{2}S_{1/2}$的较低超精细能级F = 2中捕获的冷85 Rb原子的电磁诱导透明（EIT）（Tiwari V B \textit{et al} 2008 { \it Phys. Rev.} A { \bf 78} 063421）。本文研究了两个稳态的$Λ$型超精细能级系统，分别在F = 3 $\to$ F $^{\prime}$ = 2和F = 3 $\to$ F $^{\prime}$ = 3的耦合跃迁下，探测跃迁到激发态5 $^{2}P_{3/2}$的能级FPDMATHABMR = 2和FPDMATHABMR = 3.利用一个简单的理论模型研究了非耦合磁子能级跃迁和耦合场拉比频率对这些系统EIT信号的影响。
2009-12-04 physics.atom-ph
Weak Correlation and Strong Relativistic Effects on the Hyperfine Interaction in Fluorine
在以前的工作致力于{ \it ab initio}计算的超精细结构常数的氮和氟原子，我们观察到相当大的相对论效应，先验的这种光系统，甚至可以在很大程度上占主导地位的电子相关。我们观察到，在Breit-Pauli近似计算的原子波函数充分描述相关的原子能级和超精细结构，即使在一个小的相对论$LS$长期混合变得至关重要的情况下。在目前的工作中，我们确定了新的水平属于光谱项$2p^4(^3\!P) 3d ~ \; ^{2,4}\!(P,D,F)$的氟原子，其相关效应的超精细结构是小的，但相对论$LS$长期混合物是决定性的正确再现实验值。Breit-Pauli分析的超精细矩阵元素钉的情况下，大的取消，无论是$LS$对个人超精细运营商之间，或之间的轨道和自旋偶极子的贡献。多组态Dirac-Hartree-Fock计算支持Breit-Pauli分析。
2021-08-02 physics.atom-ph
Precision study of hyperfine structure in simple atoms
我们考虑了束缚态QED理论对两体原子超精细分裂的最精确的检验，它与μ素和电子偶素的1 s态和氢、氘和氦-3离子的2s态的HFS间隔有关。本文综述了他们的QED理论，并特别关注了强相互作用的影响以及最近对氢和氘的2s HFS间隔的光学测量。我们目前的结果，在氢和氘中的1 s-2s频率的特定比例，恰好是最准确的测量和计算的数量。
2006-08-18 physics.atom-ph
Measurement of the Blackbody Radiation Shift of the 133Cs Hyperfine Transition in an Atomic Fountain
我们用铯原子喷泉频标测量了黑体辐射产生的电场对铯原子基态超精细跃迁频率（9.2 GHz）的斯塔克位移。在300 K时测得的相对位移为-1.43（11）e-14，与我们的理论估计值-1.49（07）e-14一致。这个值不同于目前接受的-1.69（04）e-14。这种差异对频率标准的准确性、时钟比较以及各种高精度物理测试（如基本常数的时间稳定性）都有重要影响。
2003-10-13 physics.atom-ph
Transition Frequencies and Hyperfine Structure in $^{113,115}$In$^+$: Application of a Liquid-Metal Ion Source for Collinear Laser Spectroscopy
我们展示了第一个应用程序的液态金属离子源共线激光光谱的原理验证测量自然丰富的$^+$。优异的光束质量，即，具有极低横向发射度的光束的主动稳定电流和能量使我们能够对$^{115}$中的$5s^2\;^1\mathrm{S}_0 \rightarrow 5s5p\;^3\mathrm{P}_1$互组合跃迁进行精确光谱分析。据我们所知，这是迄今为止用共线荧光激光光谱法测量的最慢跃迁。通过应用共线和反共线光谱，我们将重心频率$ν_\mathrm{cg}=1\,299\,617\,759.\,3\,(1.2)$和超精细常数$A=6957.19\,(28)$ \，MHz和$B=-443.7\,(2.4)$ \，MHz提高了两个数量级以上.结合文献数据，$^+$中的$^{113}$达到了类似的准确度，并将两种天然丰度同位素之间的同位素位移推导为$ν(^{113}\mathrm{In})-ν(^{115}\mathrm{In})=696.3\,(3.1)$ 1，MHz。在离子束线的准备部分中由光泵浦引起的核对准被证明是作为泵浦-探测方法，以在多普勒加宽的共振轮廓的顶部上提供尖锐的特征。
2020-07-07 physics.atom-ph
Hyperfine quenching of the metastable $^3P_{0,2}$ states in divalent atoms
计算了Mg、Ca、Sr和Yb原子的最低能量亚稳$^3P_0$和$^3P_2$态的超精细猝灭速率。使用从头算相对论多体方法进行计算。计算的寿命可能是有用的设计新的超精密光学时钟和捕获实验与$3P_2$费米子同位素。得到的$^3P_0 -> ^1S_0$时钟跃迁的自然宽度对于$^{25}$ Mg为0.44 mHz，对于$^{43}$ Ca为2.2 mHz，对于$^{87}$ Sr为7.6 mHz，对于$^{171}$ Yb为43.5 mHz，对于$^{173}$ Yb为38.5 mHz。与玻色子同位素相比，费米子同位素中的$3P_2$态的寿命由于超精细猝灭而显著缩短，但仍然足够长以用于捕获实验。
2003-12-02 physics.atom-ph
Theory of long range interactions for Rydberg states attached to hyperfine split cores
当原子有一个里德伯电子附着在超精细分裂核态上时，该理论被发展为单原子和双原子相互作用。这种情况是相关的一些稀土和碱土金属原子，已提出的实验里德伯-里德伯相互作用。对于稀土原子，核心电子可以具有非常大的总角动量$J$和非零的核自旋$I$。在碱土金属原子中，有一个单一的核心电子，$s$，其自旋可以耦合到奇数同位素的非零核自旋。由此产生的超精细分裂的核心状态可以导致大量的里德堡系列之间的混合附加到不同的阈值。与碱金属原子的未微扰Rydberg系列相比，不同宇称态的系列微扰和近简并可以导致单原子Rydberg性质（极化率、塞曼混合和分裂等）以及Rydberg-Rydberg相互作用（$C_5$和$C_6$矩阵）的性质不同.
2017-11-28 physics.atom-ph
Improved all-order results for the one-loop QED correction to the hyperfine structure in light H-like atoms
本文计算了轻类氢离子1s和2s态超精细分裂的单圈自能和真空极化修正，得到了参数Z α的所有阶数。使用Z α展开系数的已知值，将获得的数值数据从Z=5和更高值外推到Z=0、1和2，所得精度明显优于以前的评估。我们的计算使^3He^+中1s和2s超精细结构间隔的归一化差的理论值移动了0.056 kHz，并提高了其精度。
2005-06-29 physics.atom-ph
Hyperfine Wave Functions and Force Densities for the Hydrogen Atom
本文研究了磁超精细相互作用对相对论H1s波函数的影响。利用该方法计算了作用在1s电子上的电场、磁场和约束力密度，并将磁场耦合到不同角动量的Dirac方程中。这些数值求解的超精细单重态和三重态，以及一个经典的磁偶极子。在单重态基态，超精细相互作用使电子密度向质子方向移动。一个类似的位移被发现为经典的偶极子，和一个相反的位移的三重态。电荷积累和耗尽之间的交叉发生在玻尔半径的1.325倍处。波函数的行为进行了研究，到小于质子半径的距离，包括虚正电子的掺入。力密度被确定并且相互平衡。
2017-04-29 physics.atom-ph
Combined microwave and optical spectroscopy for hyperfine structure analysis in thulium atoms
本文利用微波与光学联合光谱在光学晶格超冷铥原子系综中测量超精细分裂频率，将基态和钟态精度分别提高2个和7个数量级，并精确了钟态朗德g因子。
2024-06-28 physics.atom-ph
Sum rules for an atomic hyperfine structure in a magnetic field
给出了均匀恒定磁场中超精细多重态能级的求和规则。结果表明，对于任意的电子角动量和核自旋，都存在一定的不依赖于磁场的能级线性组合，可以用来确定扰动磁场存在下的无扰动hfs分离。它也表明，有其他的线性组合，这是线性的外部磁场，因此可以用来确定电子和核磁矩的绑定值。文中还讨论了近似的精度，在此范围内，结果是有效的.
2006-09-13 physics.atom-ph
Vacuum polarization corrections to hyperfine structure in many-electron atoms
本研究针对多电子原子超精细结构的真空极化修正开展理论计算，在Uehling近似与相对论框架下分析多体效应，明确不同原子态的修正近似条件与核心极化的关键作用。
2025-03-21 physics.atom-ph
Stark-Induced Electric Dipole Amplitudes for Hyperfine Transitions
在实验中观察原子中的宇称不守恒，相同宇称的态之间的斯塔克诱导电偶极子振幅是很重要的。斯塔克诱导的E1振幅表示在一个不可约的球张量分解。这种形式主义适用于一个单一的原子状态的超精细子级之间的过渡的具体情况。结果表明，在碱金属原子的基态，这种转变被抑制了许多数量级相对于天真的期望。
1998-03-01 physics.atom-ph
Precise fine-structure and hyperfine-structure measurements in Rb
我们展示了一种测量原子跃迁绝对频率的新技术。该技术采用环形谐振腔，其长度由锁定在{87}Rb中D_2线的参考激光校准。这条线的频率已知为384 230 484.468（10）MHz。用锁定在Rb原子D_1线上的第二束激光，测量了Rb原子D_1和D_2线上各种超精细跃迁的频率，测量精度为30 kHz。得到了{85}Rb和{87} Rb的5 P_{1/2}超精细常数A分别为120.687（17）MHz和406.520（25）MHz，{85} Rb和{87}Rb的D_1线分别为377 107 385.623（50）MHz和377 107 463.209（50）MHz;{85}Rb的D_2线为384 230 406.528（50）MHz。这就产生了精细结构间隔和同位素位移。所获得的精度是一个显着的改善，比以前的测量。
2002-09-05 physics.atom-ph
Loading and Cooling in an Optical Trap via Hyperfine Dark States
我们提出了一种新的光学冷却方案，依赖于超精细暗态，以增强加载和冷却深光学偶极陷阱内的原子。我们证明了七倍的增加，在保守势与强烈移动的激发态的原子数加载。此外，我们利用能量选择暗态来有效地冷却被囚禁在保守势中的原子。我们的研究结果打开了光学辅助冷却被困原子和分子的大门，这些原子和分子缺乏通常需要实现低温和蒸发冷却所需的高初始密度的闭合循环过渡。
2019-11-25 physics.atom-ph
The Bohr-Weisskopf effect: from hydrogenlike-ion experiments to heavy-atom calculations of the hyperfine structure
本文研究了多电子原子中电子屏蔽对玻尔-外斯科普夫效应的影响。BW效应给出了有限核磁化对超精细结构的贡献。用相对论原子多体方法计算了Rb、Cs、Fr、Ba ~+、Ra ~+和Tl等几个研究原子宇称破坏和电偶极矩时间反演破坏的系统的s态和p_1/2态。对于s态，电子屏蔽效应很小，类氢离子和中性原子的相对BW修正近似相同。我们通过电子屏蔽因子将类H离子的基态BW效应与中性和近中性原子s和p_1/2态的BW效应联系起来。这使得从类H离子的测量中提取的BW效应可以在原子计算中使用，具有筛选因子，而无需求助于建模的原子核结构输入。它为解释重原子中的BW效应开辟了前所未有的准确性。使用H样和中性Tl-203和Tl-205的可用实验数据证明了这种方法的功效。
2021-11-25 physics.atom-ph
Estimating the ground-state hyperfine shifts of group-1 atoms due to long-range collisions, static electric fields, and nearby surfaces
National Coalition of Independent Scholars（独立学者全国联盟）；Department of Physics, Lewis & Clark College（莱昂与克拉克学院物理系）
本研究扩展了估算第1族原子超精细位移的方法，新增邻近导电表面的位移估算，改进了特征能量的数值计算，结果可应用于蒸汽池、纳米器件等的相关位移研究。
2026-09-01 physics.atom-ph
Trapping of 85Rb atoms by optical pumping between metastable hyperfine states
我们描述了一种基于在无磁场的情况下，部分位移激光束在亚稳超精细态之间的差分光泵浦的原子捕获机制。在实际的激光功率下，陷阱的弹性常数应该匹配或超过磁光陷阱的典型值，并且应该可以实现高度灵活的定制陷阱形状。在一个原理验证实验中，我们结合了1D实现与磁光捕获在正交方向，捕获~10000 85 Rb原子。这是一个作者创建的，uncopyedited版本的一篇文章发表在J。摩尔Opt. Phys. IOP Publishing Ltd不对该版本手稿或任何衍生版本中的任何错误或遗漏负责。记录版本可在http://iopscience.iop.org/0953-4075/46/21/215003/article在线获得。
2013-11-04 physics.atom-ph
Theoretical study of electronic structure of hafnium (Hf, Z=72) and rutherfordium (Rf, Z=104) atoms and their ions: Energy levels and hyperfine structure constants
采用组态相互作用、耦合团簇单-双和多体微扰理论方法计算了超重元素钌（Rf，$Z$ =104）及其前三个离子的能级、磁偶极子和电四极超精细结构.这些结果将被用于未来的解释测量的核磁偶极子和电四极矩。为了指导研究的准确性，我们对铪（Hf，$Z$ =72）及其离子进行了类似的计算。Hf是Rf的较轻类似物，具有类似的电子结构。良好的协议与Hf的实验和与现有的能级的Rf的先前计算证明。
2021-09-29 physics.atom-ph
Long-range interactions of hydrogen atoms in excited states. II. Hyperfine-resolved 2S-2S system
由于准简并的2 P_{1/2}能级仅通过兰姆位移从2 S态移去，两个处于亚稳态的受激氢原子之间的相互作用在理论上是一个有趣的问题.系统的总哈密顿量由范德华哈密顿量、兰姆位移和超精细效应组成。范德瓦耳斯位移仅在接近时（R < 100 a_0，其中a_0是玻尔半径）才与2S-2 P_{3/2}精细结构分裂相称，因此可以将讨论限制在n=2和J=1/2的水平上，以达到良好的近似。因为每个S或P态分裂成F=1的三重态和F=0的超精细单重态（每个原子八个态），所以哈密顿矩阵{ \em先验}的维数为64。仔细分析对称性的问题允许一个减少维数的最涉及的不可约子矩阵到12。我们确定了在未扰动哈密顿量作用下（兰姆位移加超精细结构）简并态的哈密顿矩阵和前阶范德华位移。主要的一阶和二阶范德华位移导致相互作用能与1/R^3和1/R^6成比例，并在超精细流形中进行计算。当两个原子都是亚稳2S态时，我们发现相互作用能为E_h chi（a_0/R）^6，其中E_h和L分别是Hartree和Lamb位移能，chi = E_h/L ~ 6.22 \times 10 ^6是它们的比值。
2017-01-30 physics.atom-ph
