Vacuum Polarization Effects in the Hyperfine Splitting of Hydrogen Like Ions
本文研究了类氢离子超精细结构中由真空极化引起的能级修正，分别计算了轻子型和强子型VP对波函数与磁势的影响，并探讨了不同核模型下结果的不确定性。
2024-10-11 physics.atom-ph
Radiative recombination of twisted electrons with hydrogen-like heavy ions: Linear polarization of emitted photons
我们提出了一个理论研究的扭曲贝塞尔电子与最初的氢类（最后氦类）重离子的辐射复合。在我们的研究中，我们特别关注在电子捕获到地面$1s^2_{1/2}$离子态发射的X射线光子的线性偏振。特别强调的是放在如何影响这种极化的问题，如果入射的类氢离子本身的自旋极化。为了探索这样的“极化转移”，我们应用密度矩阵理论，并推导出斯托克斯参数的复合x射线的宏观电子和离子束之间的碰撞的现实情况。基于开发的一般方法的两个方案进行了讨论，在离子储存环的计划实验的兴趣。首先，我们展示了如何使用扭曲的电子可以授权的自旋极化离子束的诊断的已知方法，基于复合光的线性偏振的旋转。在第二种情况下，我们展示了如何与不均匀的强度和自旋模式的离子束的内部结构可以探测到的贝塞尔电子的捕获，携带不同的角动量值。
2021-08-24 physics.atom-ph
Angular and polarization correlations in two--photon decay of hyperfine 2s states in hydrogenlike ions
在相对论Dirac框架下，利用二阶微扰理论研究了类氢离子$2s$超精细态双光子衰变过程中光子对的角度和偏振特性.所研究的跃迁是氢原子的$2s_{1/2}\,(F=1,0)\to1s_{1/2}\,(F=1,0)$和类氢铀离子的$2s_{1/2}\,(F=4,3)\to1s_{1/2}\,(F=4,3)$。发现了两种不同的发射模式：对于非自旋翻转跃迁，角关联（$i.e.$，发射光子的角分布）是$\sim 1+\cos^2θ$类型，而发射光子的线性偏振近似彼此平行;对于自旋翻转跃迁，角关联是$\sim 1-1/3\cos^2θ$类型，而发射光子的线性偏振彼此近似正交。
2012-03-29 physics.atom-ph
Polarization studies on the two-step radiative recombination of highly-charged, heavy ions
在密度矩阵理论和狄拉克相对论方程的框架内，研究了自由电子到高Z裸离子激发态的辐射复合及其随后的衰变。特别注意的是复合和衰变光子之间的偏振和角度相关性。为了对这些关联进行系统的分析，利用共振近似得到了双微分复合截面的一般表达式。在此基础上，对铀离子U^92+的（e，2γ）两步复合过程中发射的X射线光子的线偏振进行了详细的计算。
2009-03-19 physics.atom-ph
Polarization effects in bound-free pair production
本文从理论上研究了$γ$射线与裸离子相互作用中束缚-自由电子-正电子对的产生.特别注意的是，发射的正电子和产生的类氢离子的纵向极化。为了评估这种极化，我们采用了相对论狄拉克方程的精确解，并在一阶微扰理论的框架内处理电子-光子耦合。已经进行了详细的计算，低和高Z离子和广泛的光子能量。这些计算的结果表明，束缚-自由电子对的产生可以是强极化正电子和离子的来源。
2019-07-18 physics.atom-ph
Angular distribution studies on the two-photon ionization of hydrogen-like ions: Relativistic description
在二阶微扰理论和狄拉克方程的框架内，研究了类氢离子双光子电离后发射电子的角分布。利用密度矩阵方法，我们研究了入射光的偏振以及电子-光子相互作用中的高阶多极子效应。对于中等和高Z离子，特别是，非偶极子的贡献引起显着变化的角度分布的发射电子，如果与电偶极子近似。这包括强的正向发射，而在偶极近似中，电子发射总是相对于垂直于光子束的平面对称地发生。详细计算了H、$^{53+}$和U $^{91+}$（类氢）离子电离过程中光电子角分布与入射光偏振态的关系。
2007-05-01 physics.atom-ph
Electron angular distributions in the two--photon ionization of hydrogen--like ions: relativistic description
本文用二阶微扰理论\textit{and}和狄拉克方程研究了类氢离子双光子电离后发射电子的角分布。利用密度矩阵方法，我们研究了入射光的偏振以及电子-光子相互作用中的高阶多极子效应。对于中-和高-Z离子，特别是，非-偶极子的贡献引起显着的变化，发射电子的角分布，如果与电-偶极子近似。这包括强的前向发射，而在偶极近似中，电子发射总是相对于垂直于光子束的平面对称地发生。本文详细计算了H、$^{53+}$和U $^{91+}$（类氢）离子电离过程中光电子角分布与入射光偏振态的关系。
2003-12-18 physics.atom-ph
Robust Polarization Gradient Cooling of Trapped Ions
我们对捕获的离子实施了三维极化梯度冷却。在$^{40}$ Ca $^+$中，接近$393\,$ nm的反向传播激光束以低于S $_{1/2}$至P $_{3/2}$共振的频率以lin $\,\perp\,$ lin构型撞击。我们证明了平均声子数的$5.4(4)$在$2π\times 285\,$ kHz的陷阱频率和$3.3(4)$在$2π\times480\,$ kHz，在轴向和径向方向，分别。我们的测量结果表明，冷却与激光束失谐到较低的频率从共振是强大的对升高的声子占用数，因此工作良好的初始离子运动远离兰姆-迪克制度，多达四个离子，和微动调制指数$β\leq 0.1$。尽管如此，我们发现，激光场的光谱杂质的影响，冷却速率和冷却极限。因此，采用法布里-珀罗腔滤波器来有效地抑制二极管激光器的放大自发辐射。
2022-03-29 physics.atom-ph
Parametrization of the angular correlation and degree of linear polarization in two-photon decays of hydrogen-like ions
在二阶微扰理论和狄拉克相对论方程的框架下，研究了类氢离子的双光子衰变。特别注意的角度相关的发射的光子，以及两个光子之一的线性偏振的程度，如果第二个是刚刚观察到给定的角度。角相关和线性偏振度的表达式展开的$\cosθ$ -多项式，其系数取决于原子序数和能量共享的发射光子。包括更高的（电和磁）多极后，超出电偶极子近似的发射光子对的影响进行了讨论。沿着整个氢等电子序列（$1\le Z \le 100$），对跃迁$2s_{1/2}\rightarrow1s_{1/2}$、$3d_{3/2}\rightarrow1s_{1/2}$和$3d_{5/2}\rightarrow1s_{1/2}$进行系数计算。
2012-08-15 physics.atom-ph
Vacuum polarization and finite nuclear size effects in the two-photon decay of hydrogen-like ions
用相对论量子电动力学方法研究了类氢离子的总双光子衰变率。特别地，我们分析了有限核尺寸和QED真空极化修正对衰变率的影响。为了计算这些修正，基于$B$ -样条的有限基组方法用于产生准完整的原子光谱，因此，相对论格林函数。利用这种$B$ -样条方法，对类氢离子沿整个等电子序列的$2s_{1/2} \to 1s_{1/2} + 2γ$和$2p_{1/2} \to 1s_{1/2} + 2γ$衰变进行了高精度的计算.计算结果表明，对于$2s_{1/2} \to 1s_{1/2} + 2γ$跃迁，QED效应和有限核尺寸效应都比较弱。相比之下，它们对于$2p_{1/2}\to 1s_{1/2} + 2γ$衰变更为明显，其中，对于类氢铀，由于有限的核尺寸，衰变率降低了0.484%，如果考虑真空极化，则增加了0.239%。
2020-08-10 physics.atom-ph
Angular distribution of Kα x rays following nonradiative double electron capture in relativistic collisions of Xe54+ ions with Kr and Xe atoms
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Department of Physics, St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学物理系）；Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre “Kurchatov Institute,”（俄罗斯国家研究中心“库尔恰托夫研究所”以B.P.康斯坦丁诺夫命名的圣彼得堡核物理研究所）；Key Laboratory of Atomic and Molecular Physics & Functional Materials of Gansu Province, College of Physics and Electronic Engineering, Northwest Normal University（西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室）；Department of Medical Imaging, Hangzhou Medical College（杭州医学院医学影像系）；School of Basic Medical Sciences, Shanxi Medical University（山西医科大学基础医学院）
研究通过实验分析氙离子与氪、氙原子碰撞中非辐射双电子俘获过程，揭示KαX射线的角分布特性及其与碰撞能量和靶原子的关系。
2026-03-04 physics.atom-ph
Nuclear recoil and vacuum-polarization effects on the binding energies of supercritical H-like ions
在Z> 137的超临界区，考虑了包含核反冲和真空极化算符的狄拉克哈密顿量。结果表明，在Breit近似下导出的核反冲算符正则化了点核模型的哈密顿量，并使基态能级连续下降，在临界值Zcr = 145处达到负能连续谱.如果哈密顿量包含反冲算符和Uehling势，则1s能级在Zcr = 144处达到负能量连续谱。对激发态也进行了相应的计算。这项研究表明，与以前的研究相反，点状核可以有效地具有电荷Z> 137。
2015-11-13 physics.atom-ph
Polarization Bremsstrahlung in collissions of fast ions with multiatomic targets
本文研究了快离子与孤立原子线性链碰撞中的极化韧致辐射过程。我们得到了链中任意数目原子的辐射谱的强度和角分布。结果表明，与与孤立原子碰撞相比，光子辐射振幅的干涉导致了偏振韧致辐射光谱角分布的显著变化。由于辐射或所谓的辐射摩擦的平均能量损失的估计。所得结果可标准地推广到固体表面和固体中快离子通道极化韧致辐射的情况。
2013-01-25 physics.atom-ph quant-ph
Electron gas polarization effect induced by heavy H-like ions of moderate velocities channeled in a silicon crystal
本文报道了20 MeV/u U $^{91+}$离子和13 MeV/u Pb $^{81+}$离子在硅晶体中引起的电子气强扰动的观测结果。这种集体响应（尾流效应）引起连续谱能级移动超过100 eV，这是通过辐射电子俘获到射弹的K和L壳层中观察到的。我们还观察到的REC的概率增加了20-50%，相对于在非扰动电子气的概率。能量移动与使用线性响应理论的计算是一致的，而本地电子密度增强是远远小于由相同的模型预测。这表明，在我们的实验中获得的绝热性参数的小值，密度波动并不强烈地定位在附近的重离子。
2005-09-13 physics.atom-ph
Radiative Capture of Twisted Electrons by Bare Ions
最近在产生具有亚纳米光斑尺寸的扭曲电子束方面的进展为探索轨道角动量（OAM）在基本原子过程中的作用提供了独特的机会。在目前的工作中，我们解决这些过程之一：辐射复合的扭曲电子与裸离子。基于密度矩阵和非相对论薛定谔理论，导出了扭曲电子俘获类氢离子基态所发射光子的角分布和线偏振的解析表达式.我们发现，这些角和偏振分布是敏感的，横向动量和拓扑电荷的电子束。为了观察特别是这个电荷的值，我们提出了一个实验，利用两个扭曲光束的相干叠加。
2014-01-08 physics.atom-ph
Angular correlations in the two--photon decay of helium--like heavy ions
基于二阶微扰理论和狄拉克相对论方程，研究了类氦重离子的双光子衰变。特别注意了两个光子的角发射，即，角关联函数如何依赖于在它们的初始和最终状态中的离子的壳结构。此外，还讨论了在电子-光子相互作用展开式中非偶极项（电磁项）的影响。对类氦氙离子$^{52+}$、金离子Au $^{77+}$和铀离子U $^{90+}$的$1s2s \, ^1S_0$、$1s2s \, ^3S_1$和$1s2p \, ^3P_0$态的双光子衰变进行了详细的计算。
2011-06-26 physics.atom-ph quant-ph
Effects of laser polarization on photoelectron angular distribution through laser-induced continuum structure
通过激光诱导连续谱结构，从理论上研究了激光偏振对光电子角分布的影响。我们专注于一个偏振的几何形状，其中探测和修整激光器都是线性偏振的，并改变它们之间的相对偏振角。结果表明，总电离产额和不同电离通道的分支比随相对偏振角的变化而变化，从而改变了光电子的角分布。我们给出了K原子的$4p_{1/2}$ - $6p_{1/2}$和$4p_{3/2}$ - $6p_{3/2}$体系的具体结果，表明极化角的改变导致光电子角分布的显著改变.
2013-02-04 physics.atom-ph
Enhancing spin polarization using ultrafast angular streaking
通过求解多电子、半相对论性、含时的薛定谔方程，我们证明了惰性气体中的角拖尾产生强自旋极化电子。自旋极化的程度随着Keldysh参数的增加而增加，因此通常用于研究隧穿的角条纹可以被重新利用以产生强烈的自旋极化电子束。此外，我们还探讨了角条纹方案的修改，也提高了自旋极化。
2021-08-30 physics.atom-ph
Relativistic Reduced-Mass and Recoil Corrections to Vacuum Polarization in Muonic Hydrogen, Muonic Deuterium and Muonic Helium Ions
研究了简单μ子束缚系统中相对论效应和辐射效应的约化质量依赖性。计算了μ子氢、氘和μ子氦离子的自旋相关核反冲修正，其量级为（Z α）^4 μ ^3/m_N^2（μ为约化质量，m_N为核质量）。计算了α（Z α）^4 μ量级的真空极化的相对论修正，并充分考虑了约化质量的依赖性。结果改变了理论预测。在超前对数近似下，得到了α（Zα）^5 ln^2（Z α）μ ^2/mN量级的真空极化辐射反冲修正。结果强调需要一个统一的治疗相对论修正真空极化μ介子氢，μ介子氘和μ介子氦离子，其中的轨道粒子的质量比的核质量大于精细结构常数。
2011-07-08 hep-ph physics.atom-ph
Rayleigh scattering of twisted light by hydrogenlike ions
在二阶微扰理论和狄拉克相对论方程的框架内，分析了扭曲光的弹性瑞利散射，特别是散射光子的偏振（传输）。特别注意在三个不同的原子目标上的散射：单原子，介观（小）目标，和宏观（大）目标，这都是相对于束轴为中心。详细计算了C^{5+}离子和扭曲贝塞尔光束的偏振斯托克斯参数。结果表明，散射光子的偏振对原子靶的大小、入射贝塞尔光束的螺旋度、张角和总角动量的投影都很敏感。这些计算表明，更多的（瑞利）散射扭曲光的斯托克斯参数可能显着不同的行为为入射平面波辐射。
2018-05-21 physics.atom-ph
Nuclear polarization effects in atoms and ions
在重原子和重离子中，由于电子波函数与原子核的重叠，原子核结构效应显著增强。这种重叠随着核电荷$Z$而迅速增加。用$Z \geq 20$研究了原子和离子中电偶极和电四极核极化效应引起的能级移动。核巨偶极共振增强了电偶极极化效应。电四极极化效应增强，因为重原子或离子中的电子移动速度比变形原子核的旋转速度快，从而经历了对传统近似的显著修正，在传统近似中，它们“看到”平均核电荷密度。数值计算了$1s$、$2s$、$2p_{1/2}$和高$ns$电子的电核极化效应。用核参数（核电荷、核质量数、核半径和形变）的初等函数拟合了计算结果。我们构造了一个有效势模型的能级的变化，由于核极化。当把这个有效势加到核库仑相互作用中时，可以用来计算多电子离子、原子和分子的能级移动。核极化效应的拟合函数和有效势对于研究同位素位移和King图中的非线性是非常重要的，而这些非线性现在被用来寻找新的相互作用和新的粒子。
2021-01-31 nucl-th physics.atom-ph
Resonant elastic scattering of polarized electrons on H-like ions
在相对论QED理论框架下研究了电子与类氢离子弹性散射的极化性质。极化特性由相对论效应和入射电子和束缚电子之间的自旋交换的组合决定。极化电子在初始非极化离子上的散射可用五个参数来描述。我们研究这些参数的非共振散射，以及在附近的LL共振，散射发生通过形成和随后的衰减的中间自电离状态。对从$\txt{B}^{4+}$到$\txt{Xe}^{53+}$的离子进行了研究。对电子散射中的不对称性进行了研究。
2021-04-29 physics.atom-ph
Above-threshold ionization with highly charged ions in super-strong laser fields: III. Spin effects and its dependence on laser polarization
研究了类氢高电荷态离子在线偏振和圆偏振激光场中强场电离隧穿过程中的自旋效应。分析了激光场的偏振对自旋效应的影响。自旋分辨微分电离率的计算采用相对论库仑校正强场近似（SFA）在以前的文件中的系列。自旋不对称性和自旋翻转概率的解析表达式，取决于激光的偏振，获得对应于隧穿概率的最大值的光电子动量。本文提出了一个描述隧道电离中自旋动力学的简单模型，它对自旋效应提供了一个直观的解释。自旋翻转被证明是实验上可观察到的，通过使用中等高度带电的离子与电荷的顺序为20和激光场的强度为$I\sim 10^{22}$ W/cm $^2$。
2018-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Relativistic mask method for electron momentum distributions after ionization of hydrogen-like ions in strong laser fields
本文将广泛应用于非相对论计算光电子角分布的波函数分裂方法推广到相对论偶极子近似下。由于在偶极近似下，相对论性Volkov态的封闭形式的表达式是不可用的，我们建立这样的状态数值求解一个单一的二阶微分方程。用直接掩模法和相对论掩模法计算了高电荷态离子在不同电离状态下的光电子能谱和角分布。我们表明，相对论掩模方法工作得很好，并再现了电子的能量和角分布计算的直接方法中的能量范围内，这两种方法都可以使用。另一方面，相对论掩模方法可以应用于更长的激光脉冲和/或更高的光电子能量，其中直接方法可能有困难。
2020-08-11 physics.atom-ph
Vacuum polarization in light two-electron atoms and ions
自本文件第一版以来，原文已作了重大修改。最后，我们决定将这份划界案分为两部分。每一个都包括大量的更新和更正。它们被放置在ArXiv上，并有新的编号（见：ArXiv：1110.3433和1111.2303）。
2012-03-26 nucl-th physics.atom-ph quant-ph
Angle-resolved x-ray spectroscopic scheme to determine overlapping hyperfine splittings in highly charged helium-like ions
本文提出了一种角分辨X射线光谱方案，用于测定高电荷态离子的超精细分裂。对于类氦离子，特别是，我们建议测量的角分布或极化的$1s2p~^{3}P_{1}, F \rightarrow 1s^{2}~^{1}S_{0}, F_{f}$发射后的初始$1s2s~^{1}S_{0}, F_{i}$水平的受激衰减。研究发现，发射的X射线光子的角度和偏振特性都强烈依赖于部分重叠的超精细$1s2p~^{3}P_{1}, F$共振的（相对）\textit{splitting}，从而有助于解析它们的超精细结构.所提出的方案是可行的，与当今的光子探测器，并允许测量的超精细分裂的类氦离子的相对精度约为$10^{-4}$。
2017-07-11 physics.atom-ph
An application of a Si/CdTe Compton camera for the polarization measurement of hard x-rays from highly charged heavy ions
为了研究相对论和量子电动力学（QED）效应，包括Breit相互作用，需要一种比现有技术精确得多的方法来测量高电荷态重离子的X射线偏振。我们开发了电子束离子阱康普顿相机（EBIT-CC），一种新的康普顿偏振计与像素化的多层硅和碲化镉计数器。EBIT-CC检测康普顿散射和光电吸收的三维位置，因此可以评估入射X射线的偏振度。我们在电子通信大学的东京电子束离子阱（Tokyo-EBIT）上安装了EBIT-CC。进行了一项实验，以评估其极化能力，通过观察辐射复合X射线发射的高电荷氪离子，这是由东京EBIT。EBIT-CC的康普顿照相机针对75 keV X射线进行校准。我们开发了事件重建和选择程序，并将其应用于每个注册的事件。结果，我们成功获得了绝对不确定度为0.02的偏振度。这种不确定性小到足以探测Breit相互作用的零频率近似和全频率相关计算之间的差异，这是预期的高电荷重离子的双电子复合X射线。
2021-05-29 astro-ph.IM physics.atom-ph
Fundamental constants and tests of theory in Rydberg states of one-electron ions
类氢离子的环形里德伯态理论的性质允许对能级进行高度精确的预测。特别是，由困扰低角动量态的有问题的核尺寸修正引起的不确定性对于高角动量态是可以忽略不计的。最大的不确定性的剩余来源可以解决的帮助下，量子电动力学（QED）的计算，包括一个新的非微扰的结果在这里报告。更严格的测试理论和改进的测定里德伯常量可能如果预测可以与精确的频率测量在这一制度。通过利用离子和Ryberg态的各种组合来确定基本常数和测试理论，可以增加信息的多样性。
2010-03-19 physics.atom-ph
Hyperfine-induced effects on the linear polarization of the K$α_1$ emission from helium-like ions
本文研究了少电子离子特征光子发射的线偏振对离子核自旋和磁矩的敏感性。特别注意的是，特别是K $α_1$（$1s 2p_{3/2} ^{1,3}P_{1,2} \to 1s^2 ^1S_0$）衰变选定的氦离子后，辐射电子捕获到最初的氢样物种。基于密度矩阵理论，我们发展了一个统一的描述，它既包括多电子和超精细相互作用，也包括由辐射场扩展引起的多极混合效应。结果表明，极化的K $α_1$线可以显着影响的多极混合之间的领先$M2$和超精细诱导的$E1$组件的$1s2p ^3P_2, F_i \to 1s^2 ^1S_0, F_f$跃迁。这种$E1$ - $M2$混合强烈地依赖于所考虑的同位素的核性质，并且可以在现有的重离子储存环上通过实验来解决。
2013-06-01 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Full leading-order nuclear polarization in highly charged ions
该研究系统计算了高电荷离子能级的领头阶核极化修正，解决了真空极化项的歧义，并强调了核三电流在自能部分中的关键作用。
2024-03-15 nucl-th physics.atom-ph quant-ph
Electric dipole polarizabilities of doubly ionized alkaline Earth metal ions from perturbed relativistic coupled-cluster theory
用微扰相对论耦合团簇（PRCC）理论计算了双电离碱土金属离子$\rm{Mg}^{2+}$，$\rm{Ca}^{2+}$，$\rm{Sr}^{2+}$，$\rm{Ba}^{2+}$和$\rm{Ra}^{2+}$的基态电偶极极化率$α$.在目前的工作中，我们使用的Dirac-Coulomb-Breit原子哈密顿量，我们还包括Uehling势，这是在真空极化校正的领先的订单项。我们研究的修正所产生的轨道能量的Uehling势的自洽场计算以及微扰。我们的结果$α$是在非常好的协议与实验数据，我们观察到的变化所产生的真空极化的轨道能量修正的性质，因为我们从$\rm{Mg}^{2+}$到Ra $^{2+}$。
2013-05-16 physics.atom-ph
Integrated-Photonics-Based Systems for Polarization-Gradient Cooling of Trapped Ions
Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院电子研究实验室）；Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院林肯实验室）
本文提出利用集成光子学实现阱离子的极化梯度冷却，首次实验演示了该技术，提升了阱离子系统的计算效率。
2024-11-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Spin effects probed by Rayleigh X-ray scattering off hydrogenic ions
基于狄拉克方程和二阶微扰理论，研究了类氢原子散射X射线光子的偏振特性。计算中所用的相对论态是用有限基组方法得到的，并用B样条和B多项式表示。我们推导出了适用于任何原子和离子的与偏振相关的总截面的一般解析表达式，并分别对光子的线偏振和圆偏振进行了计算。特别地，对氢以及类氢氖和氩的散射光的积分斯托克斯参数进行了详细的计算。通过对积分Stokes参数的分析，我们特别关注了电子-光子自旋-自旋相互作用，这主要源于电子-光子相互作用的磁偶极子贡献.随后，我们找到了一个能量窗口，为选定的目标，这样的自旋-自旋相互作用可以探测。
2014-08-14 physics.atom-ph
Polarization measurement of dielectronic recombination transitions in highly charged krypton ions
我们报告的线性极化测量的x射线发射由于双电子复合成高电荷氪离子。在类He至类O电荷状态中的离子被填充在电子束离子阱中，其中电子束能量被调整为复合共振，以产生$Kα$ x射线。用新开发的康普顿旋光仪，使用铍散射目标和12个硅X射线探测器二极管采样的散射的X射线的方位角分布检测的X射线。提取的几个双电子复合跃迁的线偏振度与相对论畸变波计算结果一致。我们还证明了高灵敏度的极化Breit相互作用，这是显着的中等$Z$元素，如氪。实验结果可用于高温天体物理和实验室聚变等离子体的偏振诊断。
2016-08-16 astro-ph.IM physics.atom-ph physics.ins-det
Core-Polarization and Relativistic Effects in Electron Affinity Calculations for Atoms: A Complex Angular Momentum Investigation
通过计算In，Sn，Eu，Au和At原子的电子亲合势，研究了低能电子弹性散射中的核极化相互作用.采用了复角动量方法，其中嵌入了重要的电子-电子关联。核极化效应的研究通过合理的函数近似的M-Fermi势，它可以解析地继续到复平面。从计算的低能电子原子散射总截面中的大共振峰中提取了EAs，并与测量结果和复杂的理论方法进行了比较。结果表明，在充分考虑电子-电子关联效应和原子核极化相互作用的情况下，相对论在计算原子电子亲合势时的重要性是可以估计的。对于At，估计相对论效应对其（非相对论）计算的电子亲和势的贡献最大约为3.6%。
2015-10-06 physics.atom-ph
Angular versus radial correlation effects on momentum distributions of light two-electron ions
我们研究了两电子系统的不同关联机制，并比较了它们各自对各种电子分布的影响。使用的波函数的简单性允许推导出所有电子分布的封闭形式的解析表达式。除其他功能外，它示出的角度和径向相关机制具有相反的影响，在小动量的康普顿轮廓。
2002-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.atm-clus
Electron detachment from negative ions in bichromatic laser field
在最近修正的Keldysh模型中考虑了双色激光场中的负离子脱离，使之定量可靠。通过计算1：2频率比双色场中H $^-$离子的角微分脱离率、特定ATD（阈上脱离）通道的部分脱离率和总脱离率，说明了一般方法。微扰和强场制度进行检查。对极性不对称性和相位效应进行了定量表征，揭示了一些新的特征。相位效应被发现导致在一个巨大的各向异性因子$\sim 10^3$的电子角分布在微扰制度。
1997-12-17 physics.atom-ph
Control of the Ion Polarization in the Pump-Probe Ionization of Helium
利用阿秒泵浦-探测电离过程可以制备出宇称相反的相干叠加态原子离子。特别是氦的多光子震荡电离，由于自旋轨道耦合，产生具有相同主量子数和在几皮秒的时间尺度上演化的净偶极矩的离子。本文利用从头算的含时密耦程序研究了氦离子能级间的相干性是如何通过电离脉冲序列的参数来控制的。观察到的周期性复苏，在皮秒的时间尺度上，离子的偶极矩提供了访问的定向目标的电离的研究。
2019-12-10 physics.atom-ph
Light with orbital angular momentum interacting with trapped ions
本文研究了带有角动量的光束与单个囚禁离子的相互作用。我们提供了一个详细的计算四极跃迁的选择规则和激发概率。结果表明，量子化过程与激光束的角动量和偏振态以及量子化磁场的方向有关。为了最佳地观察特定效应，需要将角动量光束聚焦到接近衍射极限。我们讨论了一个协议，实验研究的影响S $_{1/2}$到D $_{5/2}$过渡使用$^{40}$钙$^+$离子。在量子信息处理中，其中离子晶体的量子比特状态被控制，当离子在零电场振幅下在束的暗区中被激发时，可以避免寄生光移位。这种相互作用也为光和物质之间的高维纠缠打开了大门。在光谱学中，由于跃迁偶极矩的消失，人们可以得到迄今为止没有激发的跃迁。
2012-04-23 physics.atom-ph quant-ph
Two-color above threshold ionization of atoms and ions in XUV Bessel beams and combined with intense laser light
研究了涡旋贝塞尔光束在强近红外光场作用下原子和离子的双色阈上电离。虽然光电离是由来自弱但极紫外（XUV）涡旋贝塞尔光束的光子引起的，但光电子的能量和角分布及其边带结构受到平面波近红外场的影响。在这里，我们探索的能量谱和角发射的光电子在这样的双色场作为一个功能的大小和位置的目标（原子）相对于束轴。此外，类似的圆二色性在典型的双色ATI实验与圆偏振光，我们定义和讨论七个不同的二色性信号，这种涡旋贝塞尔光束所产生的轨道和自旋角动量的两个光场的各种组合。对于定域靶，发现这些二向色性信号强烈依赖于原子相对于光束的大小和位置。相反，对于宏观扩展的目标，这些二色性信号中的三个趋于零，而其他四个恰好与（标准）圆二色性一致，类似于具有小开度角的贝塞尔光束。对Ca $^+$离子的$4s$价壳层光电离的二色性进行了详细的计算和讨论。
2016-11-11 physics.atom-ph
3D Sisyphus Cooling of Trapped Ions
利用激光偏振梯度，在线性Paul阱中实现了对处于Lamb-Dicke区及其附近的$^{171}$ Yb $^+$离子的3D Sisyphus冷却.的冷却速率和最终的平均动能的一个单一的离子的特征在于作为激光强度的函数，并比较半经典和量子模拟。西西弗斯冷却也适用于一个线性串的四个离子，以获得1-3个量子的平均能量的所有振动模式，一个大约数量级的减少低于多普勒冷却的能量。这用于实现随后的有效边带激光冷却。
2016-03-03 physics.atom-ph
Anomalously enhanced lifetimes of low angular momentum Rydberg states in singly charged alkaline-earth metal ions
Institut für Theoretische Physik and Center for Integrated Quantum Science and Technology, Universität Tübingen（蒂宾根大学理论物理研究所与集成量子科学与技术中心）；School of Physics and Astronomy and Centre for the Mathematics and Theoretical Physics of Quantum Non-Equilibrium Systems, The University of Nottingham（诺丁汉大学物理与天文学学院及量子非平衡系统数学与理论物理中心）
本文发现单电荷碱土金属离子中某些低角动量里德伯态寿命异常增强（因子>8），零温源于偶极矩阵元相消，室温源于能级间距增大，对量子模拟与计算有重要意义。
2026-09-30 physics.atom-ph quant-ph
High-resolution Laboratory Measurements of K-shell X-ray Line Polarization and Excitation Cross Sections in Heliumlike S XV Ions
我们报告的测量电子碰撞激发截面的强K壳层n=2-1跃迁在S XV使用LLNL EBIT-I电子束离子阱，两个晶体光谱仪，和EBIT量热仪光谱仪。截面是通过对辐射电子捕获的公知截面直接归一化来确定的，同时测量。使用与两个晶体光谱仪，其色散平面的取向平行和垂直于电子束方向的同时偏振测量，确定的直接激发线发射的偏振，并进而提取各向同性的总截面。我们进一步实验研究了各种线的形成机制，发现辐射级联和碰撞内壳层电离的程度占主导地位的线偏振和总线发射截面的禁限线$z$。
2021-06-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.atom-ph
Polarization-gradient cooling of 1D and 2D ion Coulomb crystals
本文介绍了在线性Paul阱中对Ca $^+$多离子库仑晶体进行极化梯度冷却的实验。偏振梯度冷却的集体运动模式的本征矢量有重叠的对称轴的陷阱是通过两个反向传播的激光束，具有相互正交的线性偏振，从S $_{1/2}$到P $_{1/2}$过渡蓝失谐。我们演示了高达51个离子的线性链和22个离子的锯齿形配置中的2D晶体的冷却。冷却结果进行了比较，数值模拟和预测的一个简单的模型中的移动极化梯度冷却。
2020-08-26 physics.atom-ph quant-ph
Visible emission spectroscopy of highly charged tungsten ions in LHD: II. Evaluation of tungsten ion temperature
我们证明了高电荷钨离子的可见发射线的偏振分辨高分辨率光谱（λ0 = 668.899 nm，Shinohara等人Phys.Scr. 90 125402），其中钨离子通过丸粒注入引入。它的光谱轮廓显示出展宽和偏振依赖性，这是由于多普勒效应和塞曼效应，分别。钨离子的温度进行了评估，首次从可见的发射线的加宽，其发射位置确定的阿贝尔反演的弦积分发射强度观察到的多个弦。钨离子温度被发现接近氦类氩离子温度，这是作为离子温度监测器在铲运机
2020-07-07 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Spin-to-Orbital Angular Momentum Conversion and Spin-Polarization Filtering in Electron Beams
我们提出了一个空变Wien过滤器的电子束，诱导自旋半转，并利用自旋操作中产生的几何相位转换成相应的自旋角动量的变化到轨道的光束本身的角动量的设计。当应用于空间相干输入自旋极化电子束时，这种装置可以产生携带轨道角动量的电子涡旋束。当应用于非偏振输入光束时，所提出的器件与合适的衍射元件相结合，可以充当非常有效的自旋偏振滤波器。同样的方法也可以应用于中子或原子束。
2012-01-29 physics.acc-ph physics.atom-ph
Laser-polarization-dependent photoelectron angular distributions from polar molecules
系统地研究了取向极性分子在不同偏振态激光作用下的光电子角分布。结果表明，在线偏振、椭圆偏振和圆偏振激光激发下，极性CO分子的偏振态呈现出三种不同的形式。在椭圆偏振的情况下，沿长轴观察到深抑制，并且分布大致沿短轴集中。此外，还发现随着椭圆度的增加，集中分布呈顺时针方向旋转。我们的研究提出了一种通过改变激发脉冲的偏振态来控制光电子的运动和角分布的方法，也暗示了在未来的工作中控制激光-分子相互作用过程的可能性。
2011-09-27 physics.atom-ph physics.chem-ph
Polarizabilities of the Mg$^+$ and Si$^{3+}$ ions
对Mg的$n = 17$里德堡态和Si的$^{2+}$的$n = 29$态的精细结构区间进行了极化分析。使用半经验单电子分析结合相对论全阶单-双方法（MBPT-SD）计算了极化展开中直到$r^{-8}$的所有项的系数，该方法包括从Dirac-Fock波函数到所有阶微扰理论的所有单-双激发。修正后的分析得到了$α_1 = 35.04(3)$ a.u.对于Mg PDMATHAMR和$α_1 = 7.433(25)$ a.u.对于Si $^{3+}$，值仅略大于先前分析中获得的值（E. L. Snow和S. R. Lundeen（2007）Phys.Rev.A {\bf 75} 062512，{\em ibid}（2008）{\bf 77} 052501）。的极化率是用来估计的多重峰强度的共振跃迁为两个离子。修订后的分析确实看到了极化曲线斜率的显著变化。由MBPT-SD计算的偶极极化率，即35.05（12）a.u.和7.419（16）a.u.，在修正实验值的0.3%以内。
2008-11-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
Single calcium-40 ion as quantum memory for photon polarization: a case study
以钙离子和波长为854 nm的光子为例，提出了几种单光子偏振态在单离子中的预示存储方案。我们比较的效率的计划和他们的实施方面的准备的初始状态的离子，吸收过程及其分析的要求。这些方案可以用来通过纠缠交换来产生和预示两个遥远离子的纠缠;它们很容易适应其他原子系统和波长。
2013-11-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Zeeman-Splitting-Assisted Quantum Logic Spectroscopy of Trapped Ions
提出了一种基于磁$g$ -因子的量子逻辑方案来探测处于不同角动量态的原子和分子离子。状态相关的磁$g$因子意味着在给定的磁场中，电子态、转动态或超精细态可以通过它们的塞曼分裂来区分。驱动所选塞曼分裂的运动边带使得能够用辅助逻辑离子读出角动量的相应状态。作为一个证明的原理演示，我们表明，我们可以检测到一个${^{174}}$ Yb $^+$离子的基态电子状态使用${^{171}}$ Yb $^+$作为逻辑离子。此外，我们可以区分处于其基态电子态的${^{174}}$ Yb $^+$离子与处于亚稳态${^{2}}D_{3/2}$的$^+$离子。我们讨论了该方案对分子离子转动态检测的适用性。
2014-12-17 physics.atom-ph quant-ph
On the angular distribution and spin polarization of the photoelectrons from semi-filled shell atoms
本文给出了半满壳层原子光电子角各向异性和自旋极化参数的计算结果。我们考虑电离的外部或在某些情况下旁边的外部电子在一些元素周期表的I，V和VI族。所有的计算都是在自旋极化的交换随机相位近似- SP RPAE的框架中考虑多电子相关进行的。我们考虑了来自半填充子壳层和半填充子壳层邻近的封闭壳层的光电子的偶极角分布和自旋极化。我们还考虑了由外层电子自旋翻转形成的激发态原子的光电子的角各向异性和自旋极化。为了检查所应用的SP RPAE方法的准确性和一致性，并只看到核电荷变化的作用，我们计算了K中3 p-电子的偶极角各向异性和自旋极化参数，并将它们与具有相同构型的Ar和K+进行比较。计算了N（2 p），P（3 p），Ar（3 p），K ~+（3 p），K（3 p），Cr（3 p，3d），Cr ~*（3d），Mn（3 p，3d），As（3d，4p），Mo（4p，4d），Mo ~*（4d），Tc（4p，4d），Sb（4d，5 p），Eu（4f）原子的角各向异性和自旋极化参数。所获得的参数作为光子频率的函数的特性进行了讨论，以及考虑半填充壳对象的一些具体功能。
2007-01-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
Circular Dichroism in Multiphoton Ionization of Resonantly Excited Helium Ions near Channel Closing
该研究通过实验与含时薛定谔方程数值模拟，揭示了近红外激光脉冲对激发氦离子多光子电离中，因Freeman共振及交流斯塔克位移导致的圆二色性复杂变化。
2024-08-08 physics.atom-ph quant-ph
Angular and polarization analysis for two-photon decay of 2s hyperfine states of hydrogenlike Uranium
基于相对论狄拉克方程和二阶微扰理论，导出了类氢离子超精细态间双光子跃迁的振幅。我们研究了$2s$态衰变过程中光子对的角偏振和线偏振性质，重点研究了自旋翻转和非自旋翻转跃迁。我们特别关注类氢铀，因为它是研究相对论和高多极效应的理想候选者，如自旋翻转跃迁。发现了两种类型的发射模式：i）非自旋翻转跃迁的特征为$W(θ)\sim1+\cos^2θ$类型的角分布，而发射光子的偏振方向是平行的; ii）自旋翻转跃迁具有稍小的衰减速率，并且发现其特征在于$W(θ)\sim1-1/3\cos^2θ$类型的角分布，而发射光子的偏振是正交的，其中，$θ$是光子方向之间的角度。由于非偶极和相对论的贡献的偏差进行评估这两种类型的过渡。本工作是探索原子核对双光子跃迁光子对的角度和偏振特性影响的第一步。
2014-07-15 physics.atom-ph quant-ph
Coherent Control of Photoelectron Wavepacket Angular Interferograms
相干控制光电子波包，通过使用偏振成形激光脉冲，可以理解为一个时间和偏振复用的过程。在这项工作中，我们调查这种复用通过计算可观察到的光电子角干涉图产生的多光子原子电离与偏振成形的激光脉冲。我们考虑了瞬时和累积连续波函数的偏振灵敏度，从而详细探讨了由此产生的光电子干涉图的相干控制的性质。基于这种理解，使用的相干控制与偏振成形脉冲作为一种方法的高度复用的相干量子精密测量也进行了研究，并定义在观察的信息内容。
2015-04-30 physics.atom-ph quant-ph
