The dynamic dipole polarizabilities of the Li atom and the Be+ ion
本文用变分法计算了Li原子和Be ~+离子在2s和2 p态的动态偶极极化率。目前的极化率代表了非相对论极限的确定值。由于相对论效应的修正也估计。解析表示的极化率的频率范围内，包括n=3的激发。^7 Li和^9 Be+的推荐极化率为164.11 \pm 0.03 a.u.和24.489 \pm 0.004 a.u.。
2010-01-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Theoretical energies of low-lying states of light helium-like ions
对类氦离子1^1S、2^1S、2^3S、2^1P_1和2^3 P_{0,1,2}态的能级进行了严格的量子电动力学计算. 12.这种计算方法考虑了所有相对论效应、量子电动力学效应和反冲效应，最高可达mα^6和m^2/Mα^5量级，从而将先前报道的轻类氦离子理论在α上提高了一个量级。
2010-01-31 physics.atom-ph
Evaluation of the low-lying energy levels of two- and three-electron configurations for multi-charged ions
对核电荷数为$60\le Z \le 93$的离子的低位两电子和三电子组态的单光子和双光子电子间相互作用进行了精确的QED计算。三光子相互作用也被部分考虑。采用库仑规范。结果与现有的实验数据和不同的计算进行了比较。详细研究了在交叉点Z=64和Z=92附近的组态$1s_{1/2}2s_{1/2} {}^1 S_0$、$1s_{1/2}2p_{1/2} {}^3 P_0$的能级的行为。交叉点是重要的，为未来的实验研究宇称非守恒（PNC）效应在高电荷离子。
2002-07-12 physics.atom-ph
Relativistic and QED energy shifts in positronium ion
用Hylleraas关联基组数值计算了三体系统基态能量的相对论和QED修正。从基维增加时的收敛性和能量期望值的方差两个方面讨论了非相对论变分基态波函数的精确性。介绍了计算各种物理算符乘积期望值的数值方法的最新进展。结果表明，非相对论性基态能量的计算精度可达能级宽度以下。对该能量的修正包括最低阶Breit相互作用、真空极化势、单光子和双光子交换贡献、湮灭相互作用和自旋-自旋接触项。考虑了相对论效应和剩余相互作用，使单电子结合能从非相对论的0.012 005 070 232 980 10（3）a.u.至0.011 981 051 246（2）a.u.。
2003-03-21 physics.atom-ph
Resonance ionization spectroscopy of thorium isotopes - towards a laser spectroscopic identification of the low-lying 7.6 eV isomer of Th-229
采用源内共振电离光谱确定了适用于钛宝石激光器的钍的有效和选择性的三步激发/电离方案。测量进行了准备的激光光谱调查的低躺Th-229 m异构体的预测在7.6 +- 0.5 eV以上的核基态的识别。使用样品的Th-232，大量的光学跃迁，导致超过20个以前未知的偶宇称的中间状态，以及许多高躺奇宇称自电离状态被确定。能级能量被确定为中间态和自电离态的精度分别为0.06 cm-1和0.15 cm-1。使用不同的激发途径，分配的几个能级的总角动量是可能的。一个特别有效的电离方案的钍，表现出饱和的所有三个光学跃迁，进行了详细的研究。对于该方案中的所有三个水平，测量了同位素Th-228、Th-229和Th-230相对于Th-232的同位素位移。测定了包括电离、传输和检测的0.6的总体效率，其主要受质谱仪离子光学器件的传输限制。
2011-05-23 physics.atom-ph
Electronic structure of helium atom in a quantum dot
采用显关联Hylleraas型基组，在稳定化方法的框架下，研究了氦原子在量子点中的束缚态和共振态。具体地说，在He ~+的N = 2电离阈值以下，我们估算了束缚态1 sns（1 Se）[n = 1-6]的能量本征值和束缚态2sns [n = 2-5]和2 pnp [n = 2-5]的共振参数，即1 Se态的位置和宽度。双参数（深度和宽度）有限振子势被用来表示代表量子点的限制势。它已被明确证明，电子结构特性成为一个敏感的功能的点的大小。从电离势的计算可以看出，杂质离子在量子点中的稳定性可以通过改变限制参数来控制。本文还讨论了通过调节量子腔的宽度来控制双电子离子双激发态自电离寿命的可能性。
2015-08-10 physics.atom-ph
Ab-initio calculations on two-electron ions in strongly coupled plasma environment
本文讨论了直线加速器相干光源（LCLS）、X射线自由电子激光（FEL）和Orion激光产生的稠密铝等离子体的最新测量结果之间的争论。在这两种实验中，类氦和类氢谱线被用于等离子体诊断。然而，目前还没有对稠密等离子体环境中类氦离子的精确理论计算。强耦合等离子体环境中类氦离子光谱性质的精确理论估计的强烈需求，导致我们进行从头计算的框架下的瑞利-里兹变分原理在Hylleraas坐标系中使用的离子球势。本文提出了一种解决有限域内扩展基双电子积分数值不稳定性问题的方法。对应于消失的不同谱线的电离层电位的框架内得到的电子密度的当前值显示出良好的协议与猎户座激光器在Al等离子体中的实验和最近的理论。此外，该方法被扩展到预测的临界等离子体密度时，类H和类He的碳和氩离子的谱线消失。首次报道了强耦合等离子体中双电子离子的偶然简并和能级交叉现象。还报道了离子球内部离子在各自的基态中所经历的热力学压力。
2015-03-19 physics.atom-ph
Long-range additive and nonadditive potentials in a hybrid system: Ground state atom, excited state atom, and ion
本文对由一个基态$S$态Li原子、一个激发态$P$态Li原子和一个基态$S$态Li离子组成的三体杂化原子-原子-离子系统Li（$^+$）-Li（$2\,^{2}P$）-Li（$^+(1\,^{1}S$）的长程加性势和非加性势进行了理论研究.相互作用系数的评估与高精度的波函数计算变分在Hylleraas坐标。对于该杂化体系，由能量简并引起的三体非加性集体相互作用（出现在二阶）和由Li $^+$离子通过内电场的诱导效应所增强的三体非加性集体相互作用可以很强，甚至强于同阶的两体加性相互作用.我们发现，对于特定的几何形状的两体加性相互作用的系统总和为零，只留下三体非加性集体相互作用，使本系统潜在的平台，探索量子三体集体效应。我们还提取了第一原理的主导系数的长程静电，感应，和分散能量的Li $^+_2$电子状态相关的Li（$2\,^{2}P$）-Li $^+(1\,^{1}S$），这直到现在还没有在文献中。这些结果对于探索在光晶格中用超冷原子和离子形成三聚体的方案具有重要的参考价值。
2021-07-26 physics.atom-ph
Low-lying $D$ states in yttrium and actinium ions highly sensitive to variation of the fine structure constant
National Metrology Institute of Japan (NMIJ), National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（日本国家计量院（NMIJ），产业技术综合研究所（AIST））
本文通过理论计算发现钇离子Y$^+$和锕离子Ac$^+$的低能$^3D_1$态对精细结构常数$α$变化具有高灵敏度（K=9.40和9.73），可用于双光子跃迁搜索$α$的时间变化，且Ac$^+$的检测方案高效，有望用于量子信息处理。
2026-06-29 physics.atom-ph
Entanglement entropies in the ground states of helium-like atoms
我们研究的纠缠在基态的氦和类氦离子使用原始的Hylleraas展开。通过对S单重态空间波函数进行Schmidt分解，精确计算了约化密度矩阵的冯诺依曼熵和线性熵。所提供的结果比目前发表的文献中的结果更准确。
2014-06-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Ionization and excitation of low-lying circular states of the hydrogen atom in strong circularly polarized laser fields
用从头算方法研究了氢原子在400 nm短脉冲圆偏振激光照射下，主量子数n = 2，3，4的六个圆束缚态中的一个的量子力学性质.场的传播方向平行于原子角动量的z分量。我们研究了在激光脉冲结束后，原子跃迁或到达某个束缚态（激发态）或保持在初始态的概率。在大多数情况下，我们发现原子的电离概率有显着的差异，具有不同符号的磁量子数的状态。通常，同向旋转的电子（相对于激光场）比反向旋转的电子快。我们发现，对于n = 2和其他n（3或4）的初始态，激发行为（作为峰值激光强度的函数）有重要的差异。对于更高的n，激发总是弱于电离，并且开始于更高的强度。当n = 2时，强激发出现在强电离之前，这是由于大概率的单光子吸收和主量子数n从3到几十的束缚态的布居。相当准确的分析的激励过程。
2020-05-27 physics.atom-ph
Energies of $I^{8+}$ through $I^{12+}$ low-lying levels
研究采用MCDHF-CI方法计算了I$^{8+}$至I$^{12+}$离子的低激发能级与跃迁速率，并填补了I$^{10+}$至I$^{12+}$相关文献数据的空白。
2024-12-05 physics.atom-ph
Coincidence spectroscopy of high-lying Rydberg states produced in strong laser fields
本文报道了强激光脉冲与原子和分子相互作用后的电子发射测量。这些电子起源于由受抑场电离形成的量子数高达$n \lesssim 120$的高位里德堡态。模拟结果表明，隧道电离由一个弱的直流电场和光电离的黑体辐射有助于延迟电子发射的纳秒至微秒尺度。我们测量电离率从这些里德堡态符合光谱。此外，里德伯态的产生对驱动激光场的椭圆率的依赖性证明了这种高位里德伯态是通过电子捕获来填充的。目前的实验提供了详细的定量信息的里德伯生产的受抑场电离。
2016-04-13 physics.atom-ph physics.optics
Precise determination of the 2s22p5-2s2p6 transition energy in fluorine-like nickel utilizing a low-lying dielectronic resonance
利用重离子储存环CSRm上的电子-离子束并束，对类氟镍离子的低激发态双电子共振谱进行了高精度测量。通过与最新的相对论计算利用FAC代码进行比较，确定测量的双电子共振。第一个共振能量约为86 meV，是由（2s 2 p6 [2S 1/2]6s）J=1中间态的双电子复合引起的。在86 meV处的共振位置的实验测定达到4 meV的不确定度，这允许精确测定2s 22 p5 [2 P3/2] -2s 2 p6 [2S 1/2]跃迁能量。用多组态Dirac-HartreeFock方法和稳定化方法计算了（2s 2 p6 [2S 1/2]6s）J=1态6s电子的Rydberg结合能.测得的跃迁能分别为149.056（4）exp（10）theo和149.032（4）exp（6）theo。此外，还用完全相对论和从头算方法计算了跃迁能。采用核心Hartree和Kohn-Sham筛选潜力，分别评价个人的理论贡献。高阶QED和关联效应对总跃迁能量有显著贡献。目前在CSRm进行的DR精密光谱研究为未来用较重的高电荷离子精确测量原子能级铺平了道路。
2022-05-26 physics.atom-ph
Quantification of Entanglement Entropies for Doubly Excited States in Helium
本文采用高关联的Hylleraas型函数来描述氦原子中的双激发共振态，研究了双激发态的量子纠缠.在稳定化方法的框架下，通过计算共振态密度确定了双激发共振态。对低激发态2s 2，2s 3s和2 p2 1 Se进行了空间（电子-电子轨道）纠缠测量.一旦获得共振态波函数，使用Schmidt-Slater分解方法量化这种状态的线性熵和冯诺伊曼熵。为了检查一致性，线性熵也通过解析求解所需的四电子（12维）积分来确定。
2015-03-11 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
{\it Ab initio} calculations of forbidden transition probabilities and lifetimes of low-lying states in V$^{4+}$
精确地计算了在实验和天体物理学中具有重要意义的钒V四重电离态$^{4+}$低激发态之间的电四极（E2）和磁偶极子（M1）跃迁振幅。这些结果大多数是首次在文献中报道。用相对论耦合团簇理论计算了单、双和主导三重激发。通过研究芯电子和价电子对激发态的激发，对上述形式所产生的不同关联效应进行了估计。发现第一激发态$D$的寿命很长。
2007-02-09 physics.atom-ph
Experimental isotope shifts of the 5 $^2S_{1/2}$ state and low-lying excited states of Rb
通过结合最近的精确测量的电离能的$^{87}$ Rb与以前的电子和超精细结构的测量，一个精确的值为$^{85}\textrm{Rb}-^{87}\textrm{Rb}$同位素位移的5 $^2S_{1/2}$基态可以确定。反过来，与额外的光谱数据的比较，使它有可能为第一次评估的低位激发态的同位素位移，在大多数情况下，精确到约1 MHz。在少数情况下，除了总位移之外，还可以确定具体的质量位移贡献。这些信息对于光谱分析到里德伯态的跃迁和原子理论的检验特别有用。
2011-08-05 physics.atom-ph
Comparative studies of the magnetic dipole and electric quadrupole hyperfine constants for the ground and low lying excited states of ^{25}Mg^{+}
本文用相对论耦合集团理论计算了单电离镁基态和低激发态的磁偶极和电四极超精细常数。与实验和其他理论结果进行了比较，并对一些可能感兴趣的低激发态激发态进行了预测。我们已经做了比较研究的重要的许多机构的影响，有助于超精细常数的不同状态的离子。
2004-08-10 physics.atom-ph physics.chem-ph
Roles of electron correlation effects for accurate determination of $g_j$ factors of low-lying states of $^{113}$Cd$^+$ and their applications to atomic clock
我们研究了电子相关效应在测定单电离镉（Cd $^+$）离子的$ns~^2S_{1/2}$（$n$ = 5，6，7）、$np~^2P_{1/2,3/2}$（$n$ = 5，6）、$5d~^2D_{3/2,5/2}$和$4f~^2F_{5/2,7/2}$态的$g_j$因子中的作用。通过相对论耦合团簇（RCC）理论的单，双激发配置以及重要的价三激发配置被考虑到纳入电子相关效应在我们的计算。我们发现显着的贡献，从三元组的较低的$S$和$P$国家达到高精度的结果。Breit相互作用和低阶量子电动力学效应的贡献，如真空极化和自能修正，也估计使用RCC理论，并明确引用。此外，我们提出了上述状态的能量从我们的计算和比较它们与实验结果，以验证$g_j$值。利用基态的$g_j$因子，估算了$^{113}$ CdPDMATHABMS离子中由于塞曼效应引起的$|5s~^2S_{1/2}, F=0,m_F=0 \rangle \leftrightarrow |5s~^2S_{1/2}, F=1,m_F=0 \rangle$跃迁微波时钟频率的系统漂移.
2019-08-06 physics.atom-ph
Precise many-body calculations and hyperfine interaction effect on dynamic polarizabilities at the low-lying energy levels of Y$^{2+}$
本工作确定了与Y $^{2+}$离子的时钟跃迁5 $^2S$-4 $^2D$相对应的魔波长的精确值，由于外部光束具有线偏振和圆偏振，因此在精细和超精细结构的水平上都是如此。为了计算的动态极化率的相关态的过渡，我们采用的sum-over-states技术，其中的主导和相关敏感部分的总和使用高度相关的相对论耦合集群理论进行评估。估计魔术波长的光束有实质性的重要性，以冷却和捕获的离子使用蓝色失谐捕获方案。我们还提出了调谐波长，这是有用的状态不敏感的捕获和冷却。仅由圆偏振光引起的总偏振度的矢量分量可以提供额外的魔波长。超精细相互作用对极化率和魔波数的影响揭示了精确估计超精细结构分裂的重要性。
2020-06-07 physics.atom-ph
Low-lying electron energy levels in three-particle electron-muon ions $(μe Li)$, $(μe Be)$, $(μe B)$
用微扰理论方法计算了锂、铍和硼的μ子电子离子的兰姆位移$(2P-2S)$和能级间隔$(2S-1S)$，得到了它们的精细结构常数和电子μ子质量比.考虑了微扰理论的一阶和二阶修正，其中包括真空极化、原子核结构和反冲的影响。在微扰理论中得到的分析结果进行了比较的变分方法内的计算结果。兰姆位移$(2P-2S)$和间隔$(2S-1S)$的值可以用于与未来的实验数据和验证量子电动力学的比较。
2021-01-26 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Properties of Fr-like Th3+ from spectroscopy of high-L Rydberg levels of Th2+
用共振激发斯塔克电离光谱（RESIS）方法研究了Th ~（2+）（n=27-29）的高L里德堡态（L^37）的结合能. Th 2+里德堡离子的核心是类Fr离子Th 3+，其基态为5 2F 5/2能级。大的核心角动量的结果在一个复杂的里德伯精细结构模式组成的六个级别的每个值的L，仅部分解决的RESIS激发光谱。该图案进一步复杂化，特别是对于相对低的L水平，由于低的6d水平的强非绝热效应。对观察到的RESIS光谱的分析导致确定Th 3+离子的五种性质：其电四极矩Q = 0.54（4），绝热标量极化率和张量偶极极化率ad，0 = 15.42（17）和ad，2 = -3.6偶极矩阵元件将接地5/2F 5/2层连接到低位62 D3/2和62 D5/2层，|<52F5/2| |D|| 62D3/2>|= 1.435（10），|<52F5/2| |D|| 62D5/2>|= 0.414（24）。都是原子单位。这些与理论计算进行了比较。
2011-04-22 physics.atom-ph
Highly-polarizable ion in a Paul trap
通常，二次斯塔克效应对离子俘获势的影响很小，只需要在原子钟实验中考虑。在这项工作中，我们激发一个被困离子的里德堡态的极化率$\sim$ ~ 8个数量级高于一个低的电子状态，我们发现，高度极化的离子经历了一个大大不同的捕获电位由于斯塔克效应。我们观察到的陷阱刚度，平衡位置和最小电位的变化，这可以调整使用的陷阱电场。这些影响在于心脏的建议，以塑造运动模式光谱，模拟量子磁性和相干驱动结构相变，此外，我们建议使用这些效果来模拟宇宙粒子的创建，研究量子波动的工作和最大限度地减少离子微动。缓解斯塔克效应是重要的相干控制的里德伯离子，我们说明了这一点，通过进行第一拉比振荡之间的一个低洼的电子状态和里德伯态的离子。
2019-04-17 physics.atom-ph quant-ph
Detection of missing low-lying atomic states in actinium
通过两步共振激光电离光谱，观测到了锕的两个最低能量奇宇称原子能级7s^27p 2P^o_12和7s^27p 2P^o_3/2，它们各自的能量分别为7477.36（4）cm^-1和12 276.59（2）cm^-1。这些态的寿命分别为668（11）ns和255（7）ns。此外，这些性能的计算使用的混合方法，结合组态相互作用和耦合簇的方法，在良好的协议。这些数据对于理解锕系元素的复杂原子光谱和开发有效的锕系元素激光冷却和电离方案具有重要意义，可能用于高纯度医用同位素生产和未来的基础物理实验。
2020-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Ground-state stability and criticality of two-electron atoms with screened Coulomb potentials using the B-splines basis set
采用B样条基组的有限尺寸标度方法，构建了具有屏蔽库仑势的双电子原子的稳定性图。与以前基于高斯、Hylleraas和有限元基组的计算相比，这种方法对双电子原子的计算结果非常准确。屏蔽双电子原子的稳定性图显示了三个不同的区域：双电子区域，单电子区域和零电子区域，对应于稳定的，电离的和双电离的原子。在以往的研究中，由于计算成本和缺乏一种简单的方法来系统地增加高斯基元的数量，很难将有限尺寸标度计算扩展到大分子和扩展系统。最近的研究表明，如何使用B-样条求解Hartree-Fock和Kohn-Sham方程，这结合有限尺寸标度使用B-样条基组，可能会提供一个有效的系统的方法来处理大分子和扩展系统的临界性。作为基准计算，双电子系统显示了这种组合方法的可行性，并提供了一个准确的参考比较。
2012-11-19 physics.atom-ph quant-ph
Density dependence of the Ionization Avalanche in ultracold Rydberg gases
我们报告的超冷87 Rb原子耦合到一个高躺里德伯态的合奏的电离雪崩的行为和调查扩展到目前的模型，包括三体复合和等离子体膨胀的影响。为了分离这两种效应，我们研究了在各种密度以及不同的nS和nD状态下等离子体形成的时间依赖性。在中等密度和低n，我们观察到雪崩的发病已在其他实验中报道，以及随后关闭的雪崩较长的激发时间，我们与等离子体膨胀。在更高的密度和更高的里德堡态，我们观察到消失的雪崩签名，我们归因于三体复合。
2014-02-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Para- and diamagnetic contributions to magnetic shielding constants of relativistic hydrogenlike atoms in some low-lying discrete energy eigenstates
该研究推导了相对论类氢原子磁屏蔽常数的顺磁与抗磁项解析公式，计算并汇编了1≤Z≤137的类氢离子低能态相关数值，还对比了不同CODATA精细结构常数值下的结果。
2024-12-02 physics.atom-ph
Theoretical level energies, radiative lifetimes and transitions in W IX
本文用含组态相互作用的多组态Dirac-Hartree-Fock方法，从理论上研究了低于W_9 ~+电离阈值的W_1X（W_8 ~+）钨离子的原子态。给出了它们的能级结构和能量。计算了电偶极（E1）、磁偶极（M1）、电四极（E2）和磁四极（M2）的辐射跃迁，以计算给定态的辐射寿命。过渡波长，能量和衰减率也被选定的高强度E1跃迁。用组态相互作用方法估算了电子关联效应。本研究的目的是填补低电荷钨离子的原子数据的缺乏，这可能是有用的低温等离子体诊断，并可能形成低电荷钨离子的光谱的碰撞辐射建模的基础。
2020-07-29 physics.atom-ph
Magnetic-dipole-to-electric-quadrupole cross-susceptibilities for relativistic hydrogenlike atoms in some low-lying discrete energy eigenstates
本文给出了狄拉克单电子原子与一个点状无自旋静止电荷核$Ze$的磁偶极-电四极交叉极化率（$χ_{\textrm{M}1 \to \textrm{E}2}$）的列表数据。氢原子（$Z=1$）和具有$2 \leqslant Z \leqslant 137$的类氢离子的这种磁化率的数值是根据我们最近导出的一般分析公式计算的[P. Stefa{Escherichia}ska，Phys. Rev. A 93（2016）022504]，对任意离散能量本征态有效。在这项工作中，我们提供了30个表格，其中包括基态的$χ_{\textrm{M}1 \to \textrm{E}2}$值，以及第一、第二和第三组激发态的值（即：2s $_{1/2}$、2p $_{1/2}$、2p $_{3/2}$、3s $_{1/2}$、3p $_{1/2}$、3p $_{3/2}$、3d $_{3/2}$、3d $_{5/2}$、4s $_{1/2}$、4p $_{1/2}$、4p $_{3/2}$，4d $_{3/2}$，4d $_{5/2}$，4 f $_{5/2}$和4 f $_{7/2}$）类氢原子计算中使用的精细结构常数的倒数值为$α^{-1}=137.035 \: 999 \: 139$，取自CODATA 2014。
2016-11-07 physics.atom-ph
Quadruply Ionized Barium as a Candidate for a High-Accuracy Optical Clock
我们确定Ba $^{4+}$（Te类）作为一个有前途的候选人的高精度光学时钟。最低电子态是具有反常能量有序的$^3P_J$精细结构流形的一部分，在$J$中是非单调的。我们提出了一个时钟的基础上的338.8太赫兹电四极跃迁之间的地面（$^3P_2$）和第一激发（$^3P_0$）的电子状态。我们进行相对论多体计算，以确定该离子的相关属性。的激发时钟状态的寿命被发现是几秒钟，容纳低的统计不确定性与一个实际的平均时间的单个离子。差分静态标量极化率被发现是小的和负的，提供抑制的灵敏度黑体辐射，同时允许取消斯塔克和多余的微动移位。除Hg $^+$和Yb $^+$外，对精细结构常数变化的敏感性比迄今为止证明的其他光学时钟更大。
2020-10-23 physics.atom-ph
Ab initio calculations of oscillator strengths and lifetimes of low-lying states in Mo VI
用相对论耦合团簇（RCC）方法计算了五次电离钼（Mo VI）的电磁禁戒跃迁几率、振子强度和低激发态的寿命。从Breit相互作用的贡献到一阶扰动已被检查。我们的结果与已有的理论和实验结果符合得很好。预测了第一激发态4d $^2D_{5/2}$的长寿命约为4.9854 s，这在薄膜的掺杂过程中是一个非常有用的判据.从各种RCC条款的过渡振幅计算的相关性趋势进行了讨论。
2010-07-30 physics.atm-clus physics.atom-ph
The $HeH^+$ molecular ion in a magnetic field
在Born-Oppenheimer近似下，对$\rm{HeH}^+$分子离子在平行于磁场组态（当$\al$ -粒子和质子位于同一磁力线上时）的低电子态${}^1\Si,{}^3\Si,{}^3Π,{}^3\De$进行了详细的研究.变分法是使用一个物理上适当的试探函数。它示出的并行配置是稳定的$\Si$状态的小偏差。基态的量子数依赖于磁场强度。基态从自旋单重态${}^1\Si$状态演变为小磁场$B\lesssim 0.5 $ a.u.对于中间场，自旋三重态${}^3\Si$为非束缚态，对于$B \gtrsim 15 $ a. u.当存在$\rm{HeH}^+$分子离子时，其对于解离是稳定的。
2007-03-08 physics.atom-ph
Benchmarking Atomic Data for Astrophysics: Be-like Ions between B II and Ne VII
本文报道了B Ⅱ ~ Ne VII类铍离子$n \leq 6$能级的大规模自洽多组态Dirac-Hartree-Fock和相对论组态相互作用计算。考虑到电子相关性的影响，通过大的扩展配置态函数的基础方面，和一个完整的和准确的数据集的激发能，寿命，波长，和电偶极子，磁偶极子，电四极，磁四极线强度，跃迁速率，和振子强度为这些水平提供了每个离子。与现有的实验和理论结果进行比较。激发能的不确定度平均为0.01%，这使得有可能发现和排除错误的识别，并帮助识别涉及天体物理谱中高能级的新谱线。完整的数据集也有助于建模和诊断天体物理等离子体。
2017-12-21 physics.atom-ph
Relativistic Coupled-cluster Theory Analysis of Properties of Co-like Ions
电离势，激发能，跃迁性质和超精细结构常数的低位$3p^6 3d^{9} \ ^2D_{5/2}$，$3p^6 3d^{9} \ ^2D_{3/2}$，类Co高分子的$3p^5 3d^{10} \ ^2P_{3/2}$和$3p^5 3d^{10} \ ^2P_{1/2}$原子态带电离子如Y $^{12+}$，Zr $^{13+}$，Nb $^{14+}$、Mo $^{15+}$、Tc $^{16+}$，Ru $^{17+}$，Rh $^{18+}$，Pd $^{19+}$，研究了Ag PDMATHAMBMY和Cd PDMATHAMBMZ。单电子和双近似的相对论耦合团簇理论的框架内的一个电子去除福克空间形式主义的Dirac-Hartree-Fock计算占电子相关效应确定上述属性。由于Breit相互作用和量子电动力学效应的能量评估中的高阶相对论修正也明确量化。我们的估计值与其他可用的理论计算和实验结果进行了比较，发现彼此吻合得很好。
2021-08-22 physics.atom-ph
Energies, transition rates, and electron electric dipole moment enhancement factors for Ce IV and Pr V
用相对论多体微扰理论计算了Ce IV和Pr V低激发态的能量、跃迁速率和电子电偶极矩增强因子。这项研究涉及到最近的调查更复杂的Gd IV离子，这是有前途的电子EDM实验。离子Ce IV和Pr V都有一个价电子，允许人们进行可靠的从头计算的能级，跃迁速率和其他原子性质使用良好的计算方法。
2002-10-25 physics.atom-ph
Dynamic polarizabilities for the low lying states of Ca+
用相对论结构模型计算了Ca $^+$的4s、3d和4p态的动态极化率。计算了不同跃迁对之间的斯塔克位移为零的波长。魔波长的实验测定可用于估计$f_{3d_{J}\to 4p_{J'}}$和$f_{4s_{1/2} \to 4p_{J'}}$振子强度的比率。这可以证明在开发更好的原子结构模型中是有价值的，特别是导致在评估Ca $^+$离子的黑体辐射位移中所需的极化率的改进值。
2013-04-15 physics.atm-clus physics.atom-ph
Stepwise ionization of Mo$^{14+}$ ions in EBIT: The importance of the metastable level
针对低于基态Mo$^{14+}$电离势的电子束能量下Mo$^{15+}$存在的问题，通过计算Mo$^{14+}$能级结构等特性并分析原子过程，提出亚稳态3p$^{6}$3d$^{9}$4s逐步电离机制，解释实验现象并强调亚稳态能级的重要性。
2024-05-01 physics.atom-ph
Long-range interactions between the alkali-metal atoms and alkaline earth ions
碱金属原子与碱土金属离子之间相互作用势的准确认识在冷原子物理研究中是非常有用的。在这里，我们进行了长程相互作用的Li，Na，K和Rb碱金属原子与Ca $^+$，Ba $^+$，Sr $^+$，Ra $^+$碱土金属离子系统的理论研究，这在很大程度上是由它们的重要性，在许多应用的动机。这些相互作用表示为核间分离$R$倒数的幂级数。这些相互作用的色散和感应分量都是由对应于该系列中每个功率组合的代数系数精确确定的。最后，这些系数表示在上述系统的电多极极化率的计算使用从相对论耦合簇方法和核心贡献这些数量从随机相位近似获得的矩阵元素。我们还比较了我们估计的极化率与其他可用的理论和实验结果，以验证我们的计算精度。此外，我们还利用上述矩阵元素计算了离子的前两个低激发态的寿命。在所有考虑的原子和离子之间的相互作用势与$R$的图形表示。
2014-09-25 physics.atom-ph
Yttrium ion as a platform for quantum information processing
Quantinuum；University of Delaware（特拉华大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文研究了单电离钇离子在量子信息处理中的应用，通过高分辨率激光诱导荧光光谱和电子结构计算，确定了其能级寿命、跃迁矩阵元和超精细系数，为量子比特存储、初始化、读出及门操作提供了方案。
2026-04-17 physics.atom-ph quant-ph
Hyperfine interaction with the $^{229}$Th nucleus and its low lying isomeric state
质量数为$A=229$的钍原子核由于其位于$8$ eV附近的第一激发同质异能态的极低位置而引起了人们极大的兴趣，这为研制核钟提供了可能。然而，迄今为止，这种核异构体的确切能量和性质，如核磁偶极子和电四极矩，都没有高精度的了解。后者可以通过研究钍原子或离子的超精细结构来确定。由于它的电子结构和核同分异构态的长寿命，Th $^{2+}$特别适合于这类研究。本文对$^{229}$ Th $^{2+}$离子基态和同分异构态的超精细结构进行了实验和理论研究。对于原子核的基态，理论与实验符合得很好.此外，我们使用我们的计算，以确认最近提出的实验值的钍核异构体的核磁偶极矩，这是矛盾的，以前的理论研究。
2018-01-31 nucl-th physics.atom-ph physics.comp-ph
Theoretical spectroscopic studies of the atomic transitions and lifetimes of low-lying states in Ti IV
在相对论框架下，用耦合团簇（CC）理论计算了三重电离态钛（Ti IV）低激发态的电四极（E2）和磁偶极（M1）跃迁.通过研究空态的芯电子和价电子激发，估计了CC理论的不同多体关联。计算得到的不同态的激发能与测量值符合得很好。我们还比较了我们计算的电偶极（E1）跃迁振幅的几个过渡与最近的多体计算不同的群体。我们还计算了Ti IV的低激发态的寿命。发现第一激发态3d $^{2}D_{5/2}$具有较长的寿命，这表明Ti IV可能是许多重要研究的有用候选者之一。据我们所知，这里报告的大多数结果在文献中是不可用的。
2007-08-22 physics.atom-ph physics.comp-ph
Electronically excited cold ion crystals
激光将离子晶体激发到高电子态和长寿命电子态是一个真正的多体过程，即使实际上只有一个离子被激发。这是内部和外部动力学之间强耦合的直接表现，并且在结构相变附近变得最明显。在这里，我们表明，利用高激发态提供了一种新的方法来相干操纵离子晶体。这允许研究依赖于电子和振动动力学之间的强耦合的现象，并开辟了一条通往保罗陷阱中分子过程的量子模拟的途径。
2011-08-17 physics.atom-ph quant-ph
Ab initio calculation of the 66 low lying electronic states of HeH$^+$: adiabatic and diabatic representations
我们提出了从头计算的HeH $^+$分子的研究。利用量子化学软件包MOLPRO和一个大的自适应基组，用CASSCF和CI方法计算了离子前20个$^1 Σ^+$、19个$^3Σ^+$、12个$^1Π$、9个$^3Π$、4个$^1Δ$和2个$^3Δ$电子态的绝热势能曲线.并将计算结果与前人工作进行了比较。计算了径向和转动非绝热耦合矩阵元以及偶极矩。势能曲线和状态之间的各种耦合的渐近行为也进行了研究。使用径向耦合，非绝热表示的定义，我们提出了一个例子，我们的非绝热过程的$^1Σ^+$状态。
2010-01-13 physics.atom-ph physics.chem-ph
The H$_2^+$ molecular ion: low-lying states
对于波函数，在大距离处的WKB展开和在小距离处的泰勒展开的匹配导致在{ \it J.Phys.B44，101002（2011）}中找到的紧凑的、少参数的一致近似。研究了H $_2^+$的10个低位本征态，它们的量子数分别为$(n,m,\La,\pm)$ \，$n=m=0$在$\La=0,1,2$，$n=1$，$m=0$和$n=0$，$m=1$在$\La=0$.对于所有这些状态，该近似值提供了相对准确度$\lesssim 10^{-5}$（不小于5 s.d.）局部地，对于本征函数中的任何实坐标$x$，当对于总能量$E(R)$，它给出10-11 s.d.对于$R \in [0,50]$ ~a.u.近似的校正是在专门设计的，收敛微扰理论进行评估。分离常数不小于8 s.d.。计算了电偶极跃迁$E1$的振子强度，其值不小于6 s. d.在$R \sim R_{eq}$处观察到$E1$振子强度$f_{1s\si_g-3p\si_u}$的急剧下降。首次计算了不小于6 s. d的磁偶极和电四极跃迁。振荡器强度。对于两个最低态$(0,0,0,\pm)$（或等效为$1s\si_g$和$2p\si_u$态），在12 s.d.内用拉格朗日网格法检查和确认了势能曲线。在此基础上，用修正的Pade $R e^{-R} [Pade(8/7)](R)$近似了$1s\si_g$和$2p\si_u$势能曲线之间的能隙…
2016-05-14 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Nuclear magnetic shielding constants of Dirac one-electron atoms in some low-lying discrete energy eigenstates
本文给出了狄拉克单电子原子与点状、静止、无自旋荷核$Ze$的核磁屏蔽常数（$σ$）的列表数据。利用我们导出的适用于任意离散能量本征态的\mbox{[P. Stefa{ń}ska, Phys. Rev. A. 94 (2016) 012508/1-15],}的精确通用解析公式，计算了基态和第一、第二组激发态的磁屏蔽因子的数值，即：2s $_{1/2}$、2p $_{1/2}$、2p $_{3/2}$、3s $_{1/2}$、3p $_{1/2}$、3p $_{3/2}$、3d $_{3/2}$和3d $_{5/2}$，其核电荷数在$1 \leqslant Z \leqslant 137$范围内。对某些原子态，我们的结果与其他作者报道的数值进行了比较。
2018-02-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Franck-Condon Physics in A Single Trapped Ion
我们提出了如何探索的Franck-Condon（FC）物理通过一个单一的离子被限制在一个自旋相关的潜力，由保罗陷阱和磁场梯度的组合形成。电子和振动自由度之间的相关性，称为电子-振子耦合，是由非零梯度引起的。对于一个足够强的电子-振动子耦合，FC封锁的低洼振动跃迁发生。我们分析了在单个囚禁离子中观察FC物理的可行性，并展示了离子FC物理在量子态工程和量子信息处理中的各种潜在应用。
2011-03-23 physics.atom-ph quant-ph
Stimulated Raman Adiabatic Passage for Improved Performance of a Cold Atom Electron and Ion Source
在冷原子电子和离子源中，利用受激拉曼绝热通道实现了对里德堡态的高效相干激发。我们实现了60%的效率平均超过激光激发体积的峰值效率为82%，相对于非相干脉冲激光激发的1.6倍的改善。利用脉冲电场电离的里德伯原子，我们创建电子束的持续时间为250 ps。高效激发将增加源亮度，这对超快电子衍射实验至关重要，并且相干激发到高位里德堡态可以减少内部聚束加热并创建高速单离子源。
2016-07-13 physics.atom-ph quant-ph
Variational calculations on the hydrogen molecular ion
我们提出了高精度的非相对论变分计算的$H_2^+$和$D_2^+$分子离子在每个最低电子态的$Σ_g$，$Σ_u$，和$Π_u$对称性的束缚振动-转动态能量。计算包括$Σ$和$Π$态之间的耦合，但不使用Born-Oppenheimer或任何绝热近似。收敛性的研究表明，由此产生的能量为低的水平是准确的约$10^{-13}$。我们的过程自然地解释了$Π_u$状态的加倍。
1999-03-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
Relativistic all-order many-body calculation of energies, wavelengths, and $M1$ and $E2$ transition rates for the $3d^n$ configurations in tungsten ions
采用组态相互作用和线性耦合团簇单-双方法计算了具有$3d^n$（n = 2 ~ 5）电子组态的W $^{51+}$到W $^{54+}$离子的能级、波长、磁偶极和电四极跃迁速率.计算中直接加入了QED修正，并详细研究了它们的影响。讨论了计算的不确定性。这种高电荷离子与本方法的第一次研究开辟了未来的应用，允许一个非常广泛的高电荷离子，旨在为各种应用提供精确的基准性能的准确预测的方式。
2017-10-12 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Nuclear quadrupole moment of 43Ca and hyperfine structure studies of its singly charged ion
结合我们的理论计算和最近测得的单电离态$^{43}$ Ca中$3d ^2D_{5/2}$态的电四极超精细结构常数，我们确定了它的核四极矩，精确度达到1%。所获得的结果$-0.0444(6)b$比所考虑的标准值提高了约10%。我们用相对论耦合集团理论在单激发和双激发水平上计算了电子波函数。这些波函数的准确性进行了估计，通过比较我们计算的磁偶极子超精细常数与它们相应的许多低的态的可用的实验结果。我们还提出了其他更高的激发态的超精细结构常数的实验结果没有报道。Breit相互作用的作用已经在这些属性进行了研究。
2008-11-19 physics.atom-ph physics.chem-ph
Spectacular Role of Electron Correlation in the Hyperfine Interactions in $^2D_{5/2}$ States in Alkaline Earth Ions
低n（= 3，4，5）d $^2D_{5/2}$态碱土金属离子在许多不同的物理应用中具有至关重要的作用。这些态的超精细结构常数具有异常强的电子关联效应。用相对论耦合集团理论对这些常数进行了{ \it ab initio}计算。的所有顺序的核心极化效应的作用被认为是决定性的，在获得良好的协议，我们的计算结果与准确的测量。目前的工作是一个很好的演示的权力的耦合集群方法，以应付强相互作用的配置。
2006-04-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Theoretical study on excited states of ICl+ molecular ion considering spin-orbit coupling
本研究通过高精度计算揭示ICl+分子离子激发态的电子结构及自旋-轨道耦合影响，确定光谱常数并评估辐射寿命。
2025-11-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Rotational spectrum of molecular ion NH^+ as a probe for alpha- and m_e/m_p-variation
我们确定分子离子NH^+是探测精细结构常数α和电子-质子质量比μ变化的潜在候选者。NH^+有一个非常低的激发态σ，只比π基态高几百cm^-1。作为一个轻分子，这种接近使得各个状态的旋转能级对于低角动量是高度混合的。我们发现，几个集体旋转光谱内的低频跃迁的经验增强的灵敏度α和μ变化。这是由于π和Σ态的接近，以及它们之间的强自旋轨道耦合。关于NH^+可能存在于星际空间的建议，以及最近关于捕获离子精密光谱学将适用于分子离子的预测，使NH^+成为未来天体物理学和实验室研究α和μ变化的一个有前途的系统。
2011-05-18 astro-ph.CO physics.atom-ph
Relativistic many-body calculation of energies, oscillator strengths, transition rates, lifetimes, polarizabilities, and quadrupole moment of Fr-like Th IV ion
采用高精度的相对论全阶方法计算了Th IV离子24个低激发态ns、np、nd、nf和ng的原子性质，其中包括Dirac-Fock波函数的所有单激发、双激发和部分三激发。提供了大量电偶极矩阵元、振子强度、跃迁速率和寿命的推荐值。计算了Th IV的基态和6个激发态（5f_j，6d_j，7p_j和7s）的标量极化率以及5f_j，6d_j，7 p_{3/2}态的张量极化率.估计了推荐值的不确定性。这些计算提供了严格评估其准确性的推荐值，用于理论建模以及各种实验的规划和分析，包括超精密核钟的开发和锕系离子的RESIS研究
2013-03-31 physics.atom-ph quant-ph
