Density-functional calculation of ionization energies of current-carrying atomic states
用电流密度泛函理论计算了载流原子态的电离能。首次实现了全流密度泛函理论的微扰近似，并证明了其数值上的可行性。不同的参数化的密度泛函的电流依赖性进行了严格的比较。开壳层原子中的轨道电流会使电离能产生微小的移动。我们发现，现代密度泛函已经达到了一个精度，在开壳层配置中出现的小电流相关的条款是不可忽略的，相比其余的差异，实验。
2003-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Atomic screening and $e^+e^-$ pair photoproduction at low energies
本文研究了原子电子屏蔽效应对连续谱电子和正电子波函数小距离行为的影响，考虑了静态势、极化势及交换相互作用，推导出原子场中近阈值$e^+e^-$对光生截面的解析表达式，并指出屏蔽效应在近阈值区域显著影响截面及粒子分布。
2023-07-07 hep-ph physics.atom-ph
Classical Newtonian Monte-Carlo Calculation of Ionization of Atomic Hydrogen by Protons in Energy Range 0.05 to 1.0 MeV
我们设计了一个欧拉近似的蒙特卡罗程序，用于计算能量在0.05和1.0 MeV之间的质子对氢原子的电离。该程序用于计算总电离截面s（E）、能量为150 eV的电子被300 keV质子电离的角分布双微分截面d2 s/（dW-dE）和能量为300 keV的质子在10 °处发射的电离电子的能量分布d2 s/（dW-dE）。我们的计算相比，这些量的实验值以及独立的计算。我们发现我们的计算截面和我们的计算双微分截面与独立的计算和测量合理的协议极好的协议。
2022-04-01 physics.atm-clus physics.atom-ph
Determination of atomic scattering lengths from measurements of molecular binding energies near Feshbach resonances
我们提出了一个解析模型来计算附近的原子散射长度的费什巴赫共振的分子结合能的数据。我们的方法考虑了有限范围的方阱势，可以应用于宽，窄，甚至重叠的费什巴赫共振附近。我们在Cs $_2$ Feshbach分子上测试我们的模型。我们测量的结合能使用磁场调制光谱在一个范围内，其中一个广泛的和两个狭窄的费什巴赫共振重叠。从数据中，我们准确地确定了Cs原子的散射长度和两个特定的共振的位置和宽度。
2009-04-09 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Binding Energies and Scattering Observables in the 4^He_3 Atomic System
利用Faddeev微分方程的硬核形式，研究了超低能^4He_3束缚态和^4He原子与^4He二聚体的散射。我们采用了各种实际的^4He-^4He相互作用，其中包括Aziz和Slaman的LM 2 M2势和Tang、Toennies和Yiu最近提出的TTY势。得到的基态和激发态（Efimov）与其它结果进行了比较。计算了质心能量为2.45 mK时的散射长度和原子-硅藻的相移。结果表明，LM 2 M2和TTY势虽然结构不同，但实际上给出了相同的束缚态和散射结果。
1999-11-10 cond-mat nucl-th physics.atm-clus
Relativistic two-electron atomic and molecular energies using $LS$ coupling and double groups: role of the triplet contributions to singlet states
在非对Dirac-Coulomb-Breit波动方程变分求解过程中，通过广泛应用双群对称性（相当于原子系统的$LS$耦合），计算了He原子的1和2 $^1S^\text{e}_0$态、Li $^+$和Be ${^{2+}}$离子的$1\ ^1S^\text{e}_0$态以及H $_2$分子的$X\ ^1Σ_\text{g}^+$基态的三重态贡献.使用优化的非相对论能量的显式相关高斯基，非对狄拉克-库仑-布赖特能量收敛在十亿分之一的相对精度内。三重态扇形贡献对变分能量的$α$精细结构常数依赖性在首阶为$α^4E_\text{h}$，与文献中的形式微扰理论结果一致.
2023-01-24 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Electron-impact excitation and ionization of atomic calcium at intermediate energies
本文采用收敛的\emph{B} -样条\emph{R} -矩阵方法研究了电子与钙原子的碰撞.弹性，激发和电离截面之间的所有最低的39个物理状态的钙（除了$3p^6 4s5g\ ^{3,1}G$）的$3p^6 4s8s\ ^1S$状态，入射电子能量范围从阈值到100 eV的转换。采用非正交项依赖轨道的多组态Hartree-Fock方法生成了目标态的精确波函数.紧耦合扩展，包括39个物理状态加上444个伪目标状态的钙被用来检查耦合到目标连续体的结果的灵敏度。预计从大规模计算中获得的横截面数据集对于涉及中性钙的大多数当前建模应用来说足够准确和全面。
2018-11-17 physics.atom-ph
Parallel assembly of neutral atom arrays with an SLM using linear phase interpolation
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；QuSoft；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本研究提出利用超快空间光调制器更新全息图，通过线性相位插值实现光镊中单原子至任意几何结构的快速并行重排，重排成功概率达0.996(2)，为量子计算和模拟中的大型原子阵列组装提供了有效工具。
2025-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Energies and lifetimes of the 9p and 10p excited states in atomic francium
KU Leuven, Instituut voor Kern-en Stralingsfysica（荷语鲁汶大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；JILA and University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校 JILA）；Department of Chemistry, Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学化学系）；Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester（曼彻斯特大学物理与天文系）；Physical Research Laboratory（物理研究所）
研究通过CRIS技术测量了弗里吉亚原子中9p和10p激发态的绝对波数和辐射寿命，填补了弗里吉亚p态n>8的实验数据空白，并验证了相对论耦合簇理论的可靠性。
2026-11-06 physics.atom-ph
Atomic Parameters for Monte Carlo Transport Simulation: Survey, Validation and Induced Systematic Effects
本文综述了常用的通用蒙特卡罗程序和几种用于轨道结构模拟的电磁模型中原子结合能和电离能的计算方法。报告了验证结果。
2010-12-08 physics.atom-ph physics.comp-ph
Electron-impact ionization of atomic hydrogen from near threshold to high energies
应用会聚密耦合（CCC）方法研究了入射能量为15.6，17.6，20，25，27.2，30，54.4，150和250 eV的氢原子基态的电子碰撞电离。给出了从全微分到全微分的截面。根据Stelbovics的分析[提交给Phys. Rev. Lett.（physics/9905020）]中，使用总自旋相关电离振幅的单独相干组合来计算等能量共享截面，发现其仅比Bray和Fursa [1996 Phys.Rev.A { \bf 54}，2991]建议的非相干组合大两倍。因此，CCC理论特别适合于等能量共享运动学区域，并且能够完全从头计算获得收敛的绝对散射振幅。这与Bray [1997 Phys. Rev. Lett. { \bf 78}，4721]，并且指示在等能量共享时CCC幅度收敛到步长的一半。在某些情况下，与实验的比较是令人满意的，在其他情况下，发现了实质性的差异。这些差异通常是不可预测的，并且确定了实验数据中的一些内部不一致。因此，要求新的（e，2 e）测量。
1999-06-09 physics.atom-ph
The dependence of scattering length on van der Waals interaction and on the reduced-mass of the system in two-atomic collision at cold energies
本文采用Ray [1]提出的静态交换模型（SEM）和修正的静态交换模型（MSEM），在质心框架下，将两个类氢原子基态的弹性碰撞视为四体库仑问题，精确处理了直接和交换通道中的库仑相互作用项。SEM包括由于电子交换引起的非绝热短程效应。MSEM在其中添加了由于原子之间的诱导动态偶极极化率（例如范德华相互作用）而引起的长程效应。应用SEM程序在不同的类氢双原子系统，减少了散射长度的质量依赖性。再次将MSEM程序应用于H（1 s）-H（1 s）弹性散射，通过改变原子间距离的最小值，观察到了散射长度与有效原子间势的关系，这与已有的物理结果一致。这两个在低能和冷能原子碰撞物理中的基本发现都是非常有用的，并且是第一次报道。
2015-09-15 physics.atom-ph
Atomic orbital self-energy and electronegativity
在这项工作中，原子计算内的局部密度和广义梯度近似的交换和相关密度泛函内密度泛函理论提供准确的周期性趋势的第一电离能和电子亲合能的原子系列从氢到氙。电负性是直接从Mulliken公式确定的，并且通过使用Slater-Janak的过渡态或通过计算过渡到离子所涉及的轨道的静电自能来等效地计算。最后，与其他理论和实验结果，包括Mulliken-Jaffé的电负性标度进行了比较。
2016-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Analytic models of ultra-cold atomic collisions at negative energies for application to confinement-induced resonances
我们构造简单的分析模型的$S$矩阵，占散射共振和平滑的背景下发生的碰撞低于s波阈值的贡献。这样的模型是很重要的研究约束诱导共振，如发生在冷碰撞的$^{133}$ Cs原子的偏振梯度光晶格的分离网站。因为这些共振发生在相对于s波阈值的负能量处，所以不能容易地使用薛定谔方程的直接数值解来研究它们。使用我们的分析模型，我们将以前的负能量散射的多通道的情况下，占费什巴赫共振，大的背景散射长度和非弹性过程的相互作用的研究。
2008-04-15 cond-mat.soft physics.atom-ph quant-ph
Vacuum-assisted generation and control of atomic coherences at x-ray energies
在量子水平上控制光-物质相互作用通常需要相干激光场。但是，虚光子与电磁真空场的单独交换已经可以导致量子相干性，从而抑制自发发射。我们证明了这种自发产生的相干性（SGC）在一个大的合奏的原子核操作在X射线制度，共振耦合到一个共同的腔环境。所观察到的SGC起源于两个根本不同的机制，合作发射和磁控各向异性的腔真空。这种方法为在基本上无退相干的情况下进行量子控制、量子态工程和量子多体物理模拟开辟了新的前景。
2013-05-04 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Many-body approximations for atomic binding energies
我们基准三个标准近似的多体问题-的Hartree-Fock，投影Hartree-Fock，和随机相位近似-对原子的电子结构，从Li到Ne的全数值组态相互作用计算。这些构型-相互作用计算使用多达$2 \times 10^8$非耦合基态，相当于$ 10^7$耦合基态（构型态函数）。每种方法都使用完全相同的输入，即，相同的单粒子基和库仑矩阵元，因此任何差异都严格归因于近似本身。虽然它一贯高估的基态结合能，随机相位近似具有最小的整体误差，此外，我们建议它可能是有用的单粒子基函数的有效优化的方法。
2012-08-30 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
B-Spline for Self-Consistent Field Theory with a Z-Dependent Pauli Potential for Atomic Binding Energies
Guru Nanak Dev University（古鲁纳克德夫大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
针对自洽场理论中Pauli势近似处理导致重元素不准确的问题，引入Z依赖的Pauli势，并采用B样条基函数，实现了从氢到氙的原子结合能计算，精度优于高斯基组。
2026-06-05 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.class-ph
Exact semi-relativistic model for ionization of atomic hydrogen by electron impact
在第一玻恩近似下，用Darwin波函数描述氢原子的束缚态，用Sommersh-Maue波函数描述氢原子的出射电子，提出了一个描述电子碰撞氢原子电离过程的半相对论模型，该模型在相对论修正下精确到$Z/c$中的一阶。即使在入射电子的低动能下，自旋效应也很小，但不可忽略。随着入射电子能量的增加，这些效应变得明显。所有的解析计算都是精确的，我们的半相对论结果与非相对论库仑玻恩近似的结果进行了比较，无论是对共面非对称和二元共面几何。
2004-11-02 physics.atom-ph
Theoretical level energies, radiative lifetimes and transitions in W IX
本文用含组态相互作用的多组态Dirac-Hartree-Fock方法，从理论上研究了低于W_9 ~+电离阈值的W_1X（W_8 ~+）钨离子的原子态。给出了它们的能级结构和能量。计算了电偶极（E1）、磁偶极（M1）、电四极（E2）和磁四极（M2）的辐射跃迁，以计算给定态的辐射寿命。过渡波长，能量和衰减率也被选定的高强度E1跃迁。用组态相互作用方法估算了电子关联效应。本研究的目的是填补低电荷钨离子的原子数据的缺乏，这可能是有用的低温等离子体诊断，并可能形成低电荷钨离子的光谱的碰撞辐射建模的基础。
2020-07-29 physics.atom-ph
Proton impact on ground and excited states of atomic hydrogen
研究了质子与氢原子在初始$n=1$和$n=2$态碰撞中的电子激发、俘获和电离过程.理论分析基于半经典近似下的紧耦合双中心基发生器方法。计算的截面与以前的结果，其中包括从经典的轨迹蒙特卡罗，收敛的紧密耦合，和其他两个中心的原子轨道扩展方法获得的数据进行了比较。在俘获和激发截面中有一个总体上很好的协议，而在某些碰撞能量的电离结果有一些差异。通过使用$1/n^{3}$标度模型，可以部分理解本结果中的这些差异。
2019-12-07 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
Tailored single-atom collisions at ultra-low energies
我们采用单个原子铯（Cs）杂质与超冷铷（Rb）气体的碰撞探测原子与超精细和塞曼状态灵敏度的相互作用。控制Rb浴的内部状态，可以获得在原子间自旋交换中观察到的新现象。由于对所有相关能量尺度的出色实验控制，这些可以在超低能量下定制。首先，检测自旋交换动力学的Cs超精细状态的歧管，我们解决了一系列以前未报道的费什巴赫共振在磁场低于300 mG，分离的能量低至$h\times 15$ kHz。该系列起源于耦合到分子状态的结合能低于$h\times 1$ kHz和波函数扩展在微米范围内。其次，在磁场低于$\approx 100\,$ mG，我们观察到碱金属原子的一个新的反应路径的出现，在一个单一的，直接碰撞两个原子之间的角动量量子可以转移。这条路径起源于偶极自旋-自旋弛豫的超精细模拟。我们的工作产生了对原子碰撞动力学的微妙的超低能量特征的控制，为先进的状态到状态化学开辟了新的途径，用于控制量子多体系统中的自旋交换以进行固态模拟，或用于确定高精度的分子势。
2019-01-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Ab initio in-medium similarity renormalization group for open-shell atomic systems
开壳层原子系统的精确理论计算是从精密实验中提取基本物理参数的关键。在这里，我们提出了证明的原则计算说明的有效性的价空间制定的从头计算介质中的相似性重整化群，广泛应用于核理论，作为一个新的从头计算方法的原子系统。我们采用这种方法来研究从氦到钙的闭壳层和开壳层多电子系统的性质。基态能量，激发光谱，和电离能得到选定的原子，并合理的协议，发现与基准耦合集群和多体微扰理论计算，在可用的。
2022-12-15 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
A Comprehensive X-ray Absorption Model for Atomic Oxygen
推导了一个解析公式，精确地表示了X射线光谱模拟中所有感兴趣能量的O I的光吸收截面。在Kedge附近，一个Rydberg系列表达式被用来拟合R-矩阵的结果，包括重要的轨道弛豫效应，准确地预测阈值以下的吸收振子强度和合并一致，连续的阈值以上的截面。在考虑了实验和观测到的谱线位置后，为了使原子里德伯共振可靠地对准，对阈值能量作了进一步的微小调整。在远低于或高于K-边缘区域的能量下，该制剂是基于外壳和内壳层直接光电离，包括显着的摇动和摇动过程，导致光电离激发和双光电离贡献的总截面。开发一个确定的氧吸收模型的最终目的是解决天文观测和实验室测量的谱线位置之间的长期差异，以及从XSTAR和DAC光谱模型推断的星际介质中原子和分子氧丰度之间的差异。
2013-10-07 astro-ph.IM physics.atom-ph
Self-consistent calculations for atomic electron capture
本文采用纳入屏蔽、关联、交换及震激/震脱效应的 DHFS 自洽方法，并基于原子质量能量平衡精确确定中微子能量，改进了宽原子序数范围内电子俘获比值的预测与不确定性评估。
2023-05-28 nucl-th physics.atom-ph
Breit interaction overtaking Coulomb force at low energies: an unexpectedly efficient mechanism for ionization in slow collisions
本文揭示了Breit相互作用在轻原子粒子慢碰撞电离中可超越库仑力成为主导机制，并证明该机制在恒星等离子体等环境中具有高效性。
2023-09-17 physics.atom-ph quant-ph
Accelerating Atomic Fine Structure Determination with Graph Reinforcement Learning
Imperial College London（帝国理工学院伦敦分校）；University of Oxford（牛津大学）；Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院）；Oxford Robotics Institute（牛津机器人研究所）
本文提出将原子精细结构确定建模为马尔可夫决策过程，并利用图强化学习自动分析光谱数据，在Co II和Nd II-III上高效计算能级能量，显著提升了原子数据生产效率。
2025-09-19 cs.AI cs.LG physics.atom-ph
