Higher-Order Nuclear-Size Corrections in Atomic Hydrogen
考虑了类氢原子S态能级的$(Z α)^5$和$(Z α)^6$级核尺寸修正。这些核弹性贡献稍小于氘的极化率（核非弹性）修正，但对于氢的情况具有可比性或更大的尺寸。对于氘，2S-1 S跃迁的（吸引）非相对论性$(Z α)^5$修正为0.49 kHz，而（排斥）相对论性$(Z α)^6$贡献为-3.40 kHz。对于质子，相应的校正分别为0.03 kHz和-0.61 kHz。$(Z α)^5$的贡献在很大程度上抵消了核偏振校正的库仑延迟部分。
1997-09-09 nucl-th physics.atom-ph
Higher-Order Nuclear-Polarizability Corrections in Atomic Hydrogen
分析计算了类氢（原子）S-态的核极化率修正。这些延迟校正对氘进行了数值评估，并贡献-0.68 kHz，总偏振校正为18.58（7）kHz。我们的结果与以前的一个数值计算是一致的，延迟修正完全解释了两个以前的计算之间的差异。氘极化率校正的不确定性大大降低。在氘的0.01 kHz水平上，只有三个主要的核观测值起作用：极化率$α_E$、顺磁磁化率$β_M$和第三泽马赫矩$< r^3 >_{(2)}$。分析中使用了虚康普顿振幅的笛卡尔多极分解及其伴随的规范和规则。
1997-04-15 nucl-th physics.atom-ph
Reevaluation of the role of nuclear uncertainties in experiments on atomic parity violation with isotopic chains
根据反质子原子实验中中子分布的新数据[ Trzcinska { \it et al.}，物理修订版信函87，082501（2001）]，我们重新审查的作用，核结构的不确定性在解释测量的奇偶违反原子使用链的同位素相同的元素。有了这些新的核数据，我们发现同位素链测量对“新物理”的灵敏度有所提高，超过了标准模型。我们比较可能的限制“新物理”与最准确的单同位素探针的奇偶违反Cs原子。我们的结论是，目前同位素链实验采用原子与核电荷Z < 50可能会导致更准确的测试的弱相互作用。
2001-12-12 nucl-th physics.atom-ph
Additional ionization during nuclear $β^{\pm}$ decay in atomic systems
University of Western Ontario（韦仕敦大学）
本研究开发了一种数值计算原子和离子中核β±衰变期间原子束缚-自由激发概率的原创方法，推导并测试了少电子原子系统相关闭合解析公式，是该领域首次非近似且本质完整的研究。
2026-10-14 physics.atom-ph
Nuclear Polarizabilities and Logarithmic Sum Rules
本文用原子物理学中介绍的方法计算了氘核的电极化率和对数平均激发能。然后，这些结果被用来改善由于未阻滞偶极极限中的核极化而引起的原子-氘频移的限制，并证实了之前的结果。
1997-05-01 nucl-th physics.atom-ph
Relativistic corrections to the nuclear Schiff moment
宇称和时间不变性破坏（$P,T$ -奇）原子电偶极矩（EDM）是由原子电子与核$P,T$ -奇力产生的核$P,T$-奇矩相互作用引起的。核EDM被原子电子屏蔽。非相对论性原子的电子子壳层是由核的Schiff矩引起的。对于相对论重原子，EDM是由核的局域偶极矩引起的，它与以前计算的Schiff矩相差10-50%。我们计算了${^{199}{\rm Hg}}$和${^{205}{\rm Tl}}$的局部偶极矩，其中最精确的原子和分子EDM测量已经进行。
2005-03-16 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Nuclear charge radii of Na isotopes: A tale of two theories
原子理论计算的准确性限制了从奇质子核的同位素位移测量中提取核电荷半径。对于钠同位素，虽然精确的光谱测量已经存在了半个多世纪，但不同方法的计算提供了广泛的值。在这里，我们提出了准确的原子计算，可靠地提取Na电荷半径。通过将实验物质半径与基于核子-核子力和三核子力的核耦合团簇计算相结合，对原子计算得到的参数进行了约束。因此，这项研究指导了原子理论，并强调了使用精确的原子和核计算在我们理解轻核大小方面的重要性。
2021-09-22 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Skyrme-type nuclear interaction as a tool for calculating the finite nuclear size correction to atomic energy levels and the bound-electron $g$ factor
介绍了一种计算有限核尺寸对原子能级和束缚电子$g$因子的修正的最新方法，并对一系列高电荷态类氢离子进行了验证。首先，自洽平均场计算的基础上的Skyrme型核相互作用，以产生一个现实的核质子分布。第二步，利用得到的核电荷密度构造扩展核的势，数值求解狄拉克方程。在选择的Skyrme参数化的模糊性被抑制的微调只有一个参数的Skyrme力，以准确地再现核半径的实验值在每一个特定的情况下。用均匀带电球近似、双参数费米分布和实验核电荷分布与我们的方法进行了比较，并对计算结果的不确定性进行了估计.此外，有限的核尺寸效应的抑制$g$因素的具体差异被证明。
2020-02-07 nucl-th physics.atom-ph quant-ph
The nuclear quadrupole moment of 57Fe from microscopic nuclear and atomic calculations
用大尺度核壳模型计算了~（57）Fe在14.41 keV的I=3/2激发态的核四极矩，并对Fe（CO）_5和Fe（C_5 H_5）_2进行了电子从头算和包括固态和电子关联效应的密度泛函理论计算。两种独立的方法产生非常相似的结果。推荐值为0.16（1）eb。还计算了~（54）Fe中10+同分异构体的NQM。新值（0.5 eb）与扰动角分布数据一致，比目前建议的值大两倍。
2001-01-15 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.atom-ph
Coupling of (ultra-)relativistic atomic nuclei with photons
光子与（超）相对论原子核的耦合是在两种特殊的情况下：非常高的电磁场和非常短的光子脉冲。我们考虑一个典型的情况，其中（裸）核（完全剥离的电子）被加速到每个核子约1 TeV的能量（例如，根据LHC的现有技术）和光子源，如拍瓦激光器\simeq 1 eV辐射（例如，ELI-NP项目设想的），或自由电子激光~ 10 keV辐射，或同步加速器源，在这些情况下，可以获得核尺度能量，具有非常高的场强。特别是，我们分析了辐射引起的核跃迁，包括单光子和双光子过程，以及可能导致巨偶极共振的极化驱动跃迁。介绍了核（电）极化的概念。结果表明，光-核反应的微扰理论是适用的，虽然场强很高，但由于相应的相互作用能很低，相互作用时间（脉冲宽度）很短。研究还表明，巨核偶极共振的描述需要核电极化自由度的动力学。
2013-12-04 nucl-th physics.atom-ph
Dependence of nuclear magnetic moments on quark masses and limits on temporal variation of fundamental constants from atomic clock experiments
我们计算了核磁矩对夸克质量的依赖关系，包括自旋-自旋相互作用效应，并利用最近的原子钟实验研究了H，Rb，Cs，Yb $^+$和Hg $^+$的超精细跃迁和H，Hg $^+$和Yb $^+$的光学跃迁，得到了精细结构常数$α$和$(m_q/Λ_{QCD})$变化的极限。
2006-03-08 astro-ph hep-ph nucl-th
The atomic electric dipole moment induced by the nuclear electric dipole moment; the magnetic moment effect
本文研究了原子电偶极矩（d_N）与超精细相互作用产生时间反演破坏的机制--“磁矩效应”。我们推导出了这种相互作用的算子，并给出了原子态之间矩阵元的解析公式。数值计算了抗磁性原子129 Nd，171 Yb，199 Hg，211 Rn和225 Ra的感应电动力学。从129氘和199汞原子的EDM的实验极限出发，我们对核EDM设置了以下限制，|d_N（129 Ω）|< 1.1 * 10^{-21} |e| cm和|d_N（199 Hg）|< 2.8 * 10^{-24} |e| cm。
2011-03-02 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Finite nuclear size effect on Lamb shift of s1/2, p1/2, and p3/2 atomic states
考虑了单圈自能辐射修正和真空极化辐射修正对有限核尺寸引起的原子能级移动的影响。导出了真空偏振修正的解析表达式。对于p_（1/2）和p_（3/2）态的自能，除了已知的项外，我们导出了次领先的非对数Z_α项。连同先前获得的贡献，在本工作中导出的条款给出明确的解析表达式的s 1/2和p 1/2的修正，同意与以前的数值计算的结果，Z=100（Z是核电荷数）。我们还表明，有限核尺寸辐射修正的p3/2状态是不小的相比，类似的修正的p1/2状态，至少在小Z。
2003-09-02 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Radiative corrections to the nuclear size and polarizability effects in atomic systems
本文完整计算了原子系统中有限核尺寸、反冲有限尺寸和核极化率效应的 $α(Zα)^5m$ 辐射修正，并验证了氘核与质子均方电荷半径差在电子与μ子同位素位移测量中的一致性。
2025-07-21 physics.atom-ph
Atomic Parity Nonconservation and Nuclear Anapole Moments
Anapole矩是电磁流的E1投影的奇偶奇、时间反转偶矩。虽然在发现弱相互作用中的宇称破缺后不久，人们就认识到基本粒子和像原子核这样的复合系统必须具有顶点矩，但事实证明，很难孤立这种弱辐射修正。第一次成功的测量，提取核的133 Cs的原子宇称破坏的超精细依赖的anapole时刻，是最近才获得的。在T1中还存在一个重要的Anapole矩界。我们讨论这些测量和它们的意义作为强子弱相互作用的测试，专注于在核内产生的Anapole时刻的机制。原子的结果提出了新的限制弱介子核子耦合，我们比较现有的界限从各种p-p和核测试的宇称不守恒。
2001-04-06 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
QED theory of the nuclear recoil effect on the atomic g factor
本文建立了原子g因子在αZ中各阶和在m/M中一阶的核反冲效应的量子电动力学理论。导出了类氢原子束缚电子g因子反冲修正的α Z依赖关系式。利用该公式计算了类氢原子任意态束缚电子g因子的反冲修正，其量级为（αZ）^2 m/M。
2001-06-01 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
Nuclear Structure corrections for Parity Non-conservation in Atomic Ba$^+$ and Ra$^+$
本文用相对论平均场论计算了$^{126}$ Ba- $^{140}$ Ba和$^{214}$ Ra-$^{228}$ Ra的结合能、电荷半径。然后，我们评估的原子核结构的一系列同位素的弱电荷使用不同的参数的修正，并估计其不确定性在这个模型的框架。我们的研究结果将对Ba $^+$和Ra $^+$的宇称非守恒实验和原子结构计算具有重要意义。
2005-08-25 physics.atom-ph
Nuclear recoil effect on the magnetic-dipole decay rates of atomic levels
研究了有限核质量对同一项精细结构能级间磁偶极跃迁几率的影响。基于严格的QED方法，导出了m_e/M一阶反冲修正的非相对论公式。实验感兴趣的过渡的数值结果。
2008-05-25 physics.atom-ph
Nuclear recoil correction to the hyperfine splitting in atomic systems
本文研究了轻原子系统超精细分裂的领先$O(m/M)$核反冲修正，引入核子电磁形状因子以处理超精细相互作用奇异性，给出了$O(Z\,α)$反冲修正公式，强调了真实描述核结构效应的重要性。
2022-08-08 physics.atom-ph
Effect of atomic electrons on 7.6 eV nuclear transition in $^{229}$Th$^{3+}$
我们考虑了由于电子桥过程引起的原子电子对^{229} $Th$ ^{3+}$中$^{229m}$ Th -$^{229g}$ Th跃迁的影响。根据最近的实验结果，我们假设同质异能态和基态之间的能量差为7.6 eV。计算了电子5f_5/2 → 6d_3/2，6d_5/2，7s和7s → 7p_1/2，7p_3/2跃迁的电子桥过程几率γ_EB与核辐射跃迁几率γ_N的比值，前者γ_EB/γ_N ~ 0.01-0.1，后者γ_EB/γ_N ~ 20。
2009-11-19 physics.atom-ph
Search for variation of the fundamental constants in atomic, molecular and nuclear spectra
寻找基本常数的变化，例如精细结构常数$α$（$α=e^2/\hbar c$）和基本质量比（例如，电子与质子质量比（$μ=m_e/m_p$）。重点是建立在原子，分子或核跃迁的测量频率的变化和相应的基本常数的变化之间的关系。过渡中的精细结构常数的变化的频率变化的灵敏度是强烈增强的讨论和最新的实验结果。在类星体吸收光谱的研究和原子钟实验中，原子、分子和核跃迁的应用受到了极大的关注。
2008-05-07 physics.atom-ph
Hyperfine structure of $^{173}\mathrm{Yb}^+$: toward resolving the $^{173}\mathrm{Yb}$ nuclear octupole moment puzzle
原子能级的超精细结构（HFS）是由于原子电子与核多极矩（包括磁偶极子、电四极矩和更高秩矩）的层次相互作用而产生的。最近，据报道，通过中性${}^{173}\mathrm{Yb}$的HFS测量确定了$^{173}\mathrm{Yb}$核的磁八极矩[PRA 87，012512（2013）]，并且比核理论预测大四个数量级。考虑到光谱提取值和核理论之间的实质性差异，在这里，我们建议使用一个替代系统来解决这种张力，一个相同$^{173}\mathrm{Yb}$同位素的单电荷离子。利用大量的工具，围绕$\mathrm{Yb}^+$开发的量子信息应用程序，我们建议提取核八极和十六极矩测量超精细分裂在极长寿命的第一激发态（$4f^{13}(^2\!F^{o})6s^2$，$J=7/2$）的$^{173}\mathrm{Yb}^+$。我们提出的原子结构计算结果，以支持建议的测量。
2020-07-16 nucl-th physics.atom-ph
Atomic electric dipole moments of He and Yb induced by nuclear Schiff moments
计算了^3He和^{171}Yb的Schiff矩S诱导的原子电偶极矩d。在10^{-17}S/（e{fm}^3）e cm单位下，d（He）= 8.3 × 10 ^{-5}，d（Yb）= -1.9。通过考虑宇称和时间反演破坏核子-核子相互作用引起的核Schiff矩，我们得到d（^{171}Yb）~0.6d（^{199}Hg）。对于^3He，核EDM与超精细相互作用的耦合给出了比希夫矩更大的原子EDM。^3He的结果是正在开发中的中子EDM实验所需要的，其中^3He被用作Comagnetometer。我们发现He的EDM比中子EDM小几个数量级。Yb的结果是需要的计划和解释的实验，已提出测量该原子的EDM。
2007-05-28 physics.atom-ph
Multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock calculations of atomic electric dipole moments of 225^Ra, 199^Hg, and 171^Yb
用多组态Dirac-Hartree-Fock（MCDHF）方法计算了225^Ra、199^Hg和171^Yb原子的电偶极矩（EDM）。对于矩阵元的计算，我们扩展了相对论原子结构程序包GRASP 2K。扩展包括程序来评估矩阵元素的（P，T）-奇e-N张量-伪张量和伪标量-标量相互作用，原子电偶极相互作用，核希夫矩，和相互作用的电子电偶极矩与核磁矩。电子间的相互作用占通过价和核心价电子相关效应。电子壳层弛豫包括与单独优化的波函数相反的宇称。
2013-12-23 nucl-th physics.atom-ph
Atomic fragments from the nuclear reaction of the ${}^{6}$Li atom with slow neutrons
本文测定了锂-6原子与慢中子的放热核反应（$(n,{}^{6}$ Li $;t,{}^{4}$ He）中各种原子和离子在不同束缚态下形成的近似几率。在计算末态几率时，我们假设入射锂原子处于基态（二重态）原子${}^2S(L = 0)-$态。我们的分析可以直接推广到三电子Li原子的其他束缚态。
2011-11-14 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-ph
Dynamical control of nuclear isomer depletion via electron vortex beams
原子核的长寿命激发态可以作为能量陷阱。这些被称为核异构体的状态可以在很长一段时间内储存大量能量，具有非常高的能量质量比。在自然条件下，被捕获的能量只能缓慢释放，受到长异构体寿命的限制。到目前为止，对核国家人口的动态外部控制已经证明非常具有挑战性，尽管对清洁高效的能源存储解决方案有着开创性的激励措施。在这里，我们描述了一个协议，以实现外部控制的同分异构核衰变，通过使用电子的波函数已经特别设计和重塑的需求。这些电子进入异构体周围的原子壳层可以导致储存的核能的受控释放。在$^{93m}$ Mo的例子中，我们表明，定制的电子涡旋束的使用增加了四个数量级的自发核衰变的异构体相比，耗尽。此外，特定的轨道可以维持涡旋电子束的复合截面的增强多达六个数量级，从而提供用于操纵捕获机制的手柄。这些发现为控制原子和核自由度之间的相互作用开辟了新的前景，具有潜在的能源相关和高能辐射源应用。
2021-07-26 nucl-th physics.atom-ph
Atomic determination of the nuclear quadrupole moment $\mathrm{Q}(^{209}{\rm Bi})$ using the multi-configuration Dirac-Hartree-Fock method
利用 Grasp2018 中的多组态 Dirac-Hartree-Fock 方法计算铋原子电场梯度，结合实验超精细常数提取 $^{209}$Bi 核四极矩为 -422(22) mb，并参与构建世界平均值 -420(17) mb。
2025-03-25 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Nuclear Predictions for $H$ Spectroscopy without Nuclear Errors
原子核结构效应常常会产生不可减少的理论误差，从而阻碍了用精确的原子测量来检验基础理论。我们将新近发展的有效场论工具应用于氢原子，并利用它们证明了（在目前测量的精度范围内）所有的核有限尺寸效应（如电荷半径、Friar矩、核极化率、反冲修正、Zemach矩{ \it etc.}）只有通过两个参数进入原子能，与任何核模型的不确定性无关。由于精确的测量可用于氢中两个以上的原子水平，因此这种观察允许使用精确的原子测量来消除与核矩阵元素相关的理论误差。我们将这种推理应用于实验精度小于10 kHz的7个原子测量，以提供对核尺寸效应的预测，其理论精度不受核建模不确定性的影响，因此远小于1 kHz。此外，这些预测的准确性可以随着原子测量的改进而提高，使得精确的基本测试成为可能，远低于核理论的“不可约”误差下限。
2020-09-02 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Atomic excitations during the nuclear ß- decay in light atoms
本文用数值方法计算了一些衰变轻原子的各种末态几率.在我们对末态几率的计算中，我们使用了为每个少电子原子/离子构造的高度精确的原子波函数。我们还讨论了一个实验的可能性，以观察带负电荷的离子，在核衰变过程中形成的。本文考虑了对用突跃近似计算少电子原子中π +/-衰变结果的高阶修正。
2010-07-27 hep-ph 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
Contribution of the Weinberg-type Operator to atomic and nuclear electric dipole moments
利用QCD求和规则估计了CP破坏的三胶子Weinberg算符$\frac{1}{3!} w f^{abc} ε^{νραβ} G^a_{μν} G^b_{αβ} G^{c μ}_ρ$对原子和核EDMs的贡献。通过Weinberg算符计算π介子与真空之间的跃迁矩阵元，利用非线性光学手征微扰理论，通过确定CP-奇π介子-核子的等矢量顶点，得到长程CP-奇核力.最后给出了$^{199}$ Hg、$^{129}$ Hg、$^{225}$ Ra、$^2$ H和$^3$ He的EDM，并进行了综合不确定度分析。而$^{199}$ Hg的主要贡献是由内禀核子EDM给出的，$^{129}$ Hg原子的主要贡献可能是由Weinberg算符产生的一π交换CP奇核力。从目前的实验数据$^{199}$汞原子EDM，我们得到了一个上限的温伯格算符的大小$\left|w \right| < 4 \times 10^{-10} {\rm GeV}^{-2}$，如果我们假设它是唯一的来源CP破坏的尺度$μ=1$ TeV。
2022-03-14 hep-ex hep-ph nucl-th
Hyperpolarized xenon nuclear spins detected by optical atomic magnetometry
本文报道了一种基于调频光非线性磁光旋转（FM NMOR）的原子磁力仪，用于探测氙气的核磁化。用原子传感器（其对施加到样品上的0.45 G的引导场不敏感;传感器处的独立偏置场为$140 μ$ G）测量在检测装置远程制备的自旋交换极化氙样品（$1.7 $ cm $^3$，压力为$5 $ bar，天然同位素丰度，极化1%）的磁化。由氙样品在10 cm直径原子传感器上感应的$\sim 10 $ nG的平均磁场用信噪比$\sim 10$检测，受磁环境中的残余噪声限制。讨论了现代原子磁力仪作为核磁共振探测器和用于磁共振成像的可能性。原子磁力计似乎非常适合新兴的低场和远程检测磁共振应用。
2004-04-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Probing "long-range" neutrino-mediated forces with atomic and nuclear spectroscopy
一对低质量中微子在电子、质子和中子之间的交换产生了“长程”$1/r^5$势，这可以在原子和亚原子长度尺度上的现象中寻找。计算了中微子对交换对原子和原子核的跃迁能和结合能的影响。在原子s波状态的情况下，有一个很大的增强，由于缺乏一个离心势垒和中微子介导的潜力的高度奇异性的诱导能量的变化。我们从正电子偶素，μ偶素，氢和氘的氘结合能和跃迁能的测量以及钙离子的同位素位移测量中得出中微子介导的力的限制。我们的限制改善了现有的中微子介导的力量从实验中寻找新的宏观力量的18个数量级的限制。未来的光谱学实验有可能探测由标准模型中微子和其他弱带电粒子对交换所介导的长程力。
2018-05-09 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Towards measuring nuclear-spin-dependent and isotopic-chain atomic parity violation in Ytterbium
我们讨论的实验旨在测量原子宇称不守恒（PNC）的影响，在1 S 0 - 3D 1跃迁（408 nm）在原子镱（Z=70）。根据理论预测，这种转变的PNC诱导的E1振幅比Cs中的类似振幅大约100倍。这样的实验将确定奇中子数Yb同位素的不同超精细组分之间PNC效应的差异，从而将允许测量具有未成对中子的核中的核阿那极矩。此外，不同同位素的PNC测量将提供核内中子分布的信息。本实验设计和建造的装置进行了描述，并对影响精度的系统性影响的理解测量的结果，和正在进行的PNC测量的当前状态。
2006-08-31 physics.atom-ph
Strongly enhanced atomic parity violation due to close levels of opposite parity
本文计算了Ba，Ra，Ac+，Th和Pa中与核自旋相关和与核自旋无关的宇称破坏振幅。这些系统中的宇称不守恒是由于存在非常接近的电子能级相反的宇称，大的核电荷，和强烈的核增强宇称违反效果大大增强。所呈现的振幅构成了迄今为止预测的几个最大的原子宇称违反信号。使用这些系统的实验可以用来确定原子核的反极点矩值，反宇称核力产生的P-奇T-偶核矩。这样的测量可能被证明是研究强子部门宇称破坏的有价值的工具。所考虑的自旋无关跃迁也可以用来测量同一原子不同同位素的弱电荷比，其结果将作为标准模型和中子分布的检验。钡有七种稳定的同位素，在这方面特别有前途。
2014-01-24 physics.atom-ph
Theory of Laser-Assisted Nuclear Excitation by Electron Capture
从理论上研究了激光辅助电子俘获核激发过程中X射线电离与原子和核自由度的相互作用。在由电子俘获引起的核激发共振过程中，入射电子与原子壳层中的空位复合，同时发生核激发。在这里，我们调查的具体情况下，自由电子和所需的原子壳层空穴产生的X射线自由电子激光脉冲。我们开发了一个基于Feshbach投影算子形式主义的理论描述，并考虑在SACLA X射线自由电子激光的数值实验方案。我们对$^{229}\text{Th}$中29.2 keV核态激发和$^{57}\text{Fe}$中14.4 keV穆斯堡尔跃迁的数值计算结果表明，相对于直接双光子核激发，激发速率较低，但有很强的增强。
2022-10-14 physics.atom-ph
Nuclear spin content and constraints on exotic spin-dependent couplings
有许多最近和正在进行的实验，采用各种原子物种，以寻找原子自旋耦合到异国情调的领域。为了有意义地比较这些实验结果，奇异场与原子自旋的耦合必须用与电子、质子和中子自旋的耦合来解释。传统上，从原子实验中对奇异耦合到中子和质子自旋的约束是使用核自旋的单粒子施密特模型导出的。在这个模型中，特定的原子物种是敏感的中子或质子自旋耦合，但不是两者兼而有之。最近，采用核磁矩数据的半经验模型已被用于推导非价核子的新约束。然而，这种半经验模型的详细的大规模核壳模型计算和分析已知的物理效应在核中的比较表明，现有的半经验模型不能可靠地用于预测非价核子的自旋极化。我们的核自旋内容的重新分析的结果被应用到搜索异国情调的远程偶极和偶极偶极耦合的核导致显着修订的一些公布的约束。
2015-04-07 physics.atom-ph
Atomic effects in astrophysical nuclear reactions
本文提出了两个描述天体物理能量下实验室核反应中出现的电子屏蔽效应的模型。第一个模型的双电子屏蔽能与最近LUNA的实验结果非常一致的破碎反应$% He3(He3,2p)He^{4}$，迄今为止，这违背了所有可用的理论模型。此外，多电子效应，提高实验室反应的CNO循环和其他先进的核燃烧阶段，也研究了通过的CNO-费米模型，推导出的分析公式，建立一个下限和上限的相关屏蔽能量。第二个模型的结果，这表明一个非常令人满意的兼容性与绝热近似的，预计将是特别有用的，在未来的实验中更准确地确定的CNO天体物理因子。
2001-01-06 astro-ph nucl-ex nucl-th
Finite nuclear size and Lamb shift of p-wave atomic states
考虑有限核尺寸对p波原子兰姆位移的修正。换句话说，这些是与FNS相关的原子同位素位移的辐射校正。结果表明，结构的修正是定性不同的s波状态。对于$p_{1/2}$ -态，相对修正的微扰理论展开从$α\ln(1/Zα)$ -项开始，而对于$s_{1/2}$ -态，则从$Zα^2$-项开始.这里，$α$是精细结构常数，$Z$是核电荷。本文计算了$2p$态的$α$项，结果为$2p_{1/2}$.更有趣的是$p_{3/2}$ -态。在这种情况下，“校正”比“领先”FNS偏移大几个数量级。
2002-12-03 hep-ph physics.atom-ph
Probing exotic phenomena at the interface of nuclear and particle physics with the electric dipole moments of diamagnetic atoms: A unique window to hadronic and semi-leptonic CP violation
综述了反磁性原子电偶极矩的研究现状，其中涉及到原子实验与粒子、原子核和原子三个不同理论领域的协同作用。粒子物理的各种模型，预测CP破坏，这是必要的存在，这样的电偶极矩，提出。这些模型包括粒子物理的标准模型及其各种扩展.考虑到核子与其他核子以及与电子的不同相互作用方式，导出了有效强子能级组合电荷共轭（C）和宇称（P）对称性破坏相互作用.利用壳模型和其它理论方法讨论了CP奇核Schiff矩的原子核结构计算。本文用不同的相对论多体理论计算了电子与核的Schiff矩相互作用以及电子与核的P和时间反演（T）对称性破坏张量-赝张量相互作用引起的原子电偶极矩。本文概述了反磁性原子电偶极矩的测量原理。结合原子实验和相对论多体理论的结果，得到了核Schiff矩和张量-赝张量耦合常数的上限。在基本粒子水平上，对目前实验上感兴趣的所有反磁性原子的不同来源的CP破坏的系数进行了估计，并讨论了它们对标准模型以外的物理学的影响。对目前的测量结果以及量子色动力学、核和原子计算的可能改进提出了建议。
2017-03-05 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Atomic and molecular transitions induced by axions via oscillating nuclear moments
标准模型的粒子与轴子暗物质场的相互作用可以产生振荡的核电偶极矩（EDM）、振荡的核希夫矩和振荡的核磁四极矩（MQMs），其频率对应于轴子的康普顿频率。在原子或分子内，振荡的EDM、Schiff矩或MQM可以驱动原子或分子状态之间的跃迁。激发事件可以例如经由随后的荧光或光电离来检测。在这里，我们计算这种转变的速率。如果原子核具有八极形变或四极形变，则由Schiff矩和MQM引起的跃迁速率可达每年每个分子的$10^{-16}$跃迁。此外，MQM诱导的跃迁可以是M2型的，这对于消除背景噪声是有用的，因为对于光子抑制了M2型跃迁。
2020-01-01 hep-ph physics.atom-ph
Symmetries in nuclear, atomic and molecular spectroscopy
本文件讨论以下三个问题。(i)基团和基团链的结构是如何进入核、原子和分子光谱学的？(ii)在量子力学的框架下，如何利用这些结构来解决状态标记和（外部）对称性破缺的问题？(iii)如何将维格纳-拉卡代数与一个群或群链联系起来，使量子力学矩阵元的计算变得更容易？大量的例子说明了定性和定量应用于光谱学的哲学。
1997-11-08 cond-mat math-ph math.MP
Majorana: from atomic and molecular, to nuclear physics
在埃托雷·马约拉纳（Ettore Majorana）诞辰一百周年（1906-1938？）之际，我们重新审视了他在原子和分子物理学方面的基础科学成果的一些方面，包括一个不太为人所知的简短交流。在那里，马约拉纳批判性地讨论了费米的解决方案，著名的电子屏蔽在原子和正离子的费米子-费米方程。我们认为，马约拉纳的一些开创性的贡献，分子物理学已经前奏的想法交换相互作用（或海森堡马约拉纳部队）在他后来的工作理论核物理。在他所有的论文中，他倾向于强调物理问题基础上的对称性，以及所用方法近似的局限性，而不是优点。
2006-05-25 physics.atom-ph physics.hist-ph
Accurate CI and Hylleraas-CI wave functions for the atomic effects in the whole-atom-nuclear beta-decay of the Li atom
在这篇评论中，我们研究的电子波函数，这是必要的，以适当地描述原子效应在核β衰变的准确性水平。在Li原子β衰变为Be ~+离子的情况下，我们比较了用Hylleraas组态相互作用（Hy-CI）和组态相互作用（CI）与Slater轨道波函数计算的起始原子和终止离子S-、P-、D-低激发态跃迁几率的数值。此外，还用CI方法计算了F、G、H和I低激发态的跃迁几率。对于低能级的S态，跃迁几率分布的绝对偏差的平均值<0.15%，对于P态<0.5%，对于D态和更高的能态，跃迁几率分布的绝对偏差的平均值更大。数值计算结果表明，对于低激发态，用Slater轨道构造的CI波函数可以足够精确地计算β衰变的原子效应参数.这一结果为精确计算重原子和重分子β衰变过程中的原子效应开辟了一条新的途径。
2013-08-20 physics.atom-ph
Atomic clock with nuclear transition: current status in TU Wien
钍229的原子核呈现出一种独特的同质异能态，能量非常低，寿命很长，目前的估计分别为7.8 eV和秒到小时。因此，这种核跃迁是一种新型频率标准的有希望的候选者，世界各地的几个小组已经开始研究这个系统。我们的目标是建立一个“固态核钟”，即把钍离子注入真空紫外透明的氟化钙晶体中的频率标准。作为第一步，对一个准确的确定的确切的能量和寿命的这种异构体状态，我们进行低分辨率的荧光光谱测量。
2013-04-17 physics.atom-ph
Relativistic Fock space coupled cluster study of bismuth electronic structure to extract the Bi nuclear quadrupole moment
我们报告的值的电四极矩的$^{209}$ Bi提取的原子数据。为此，我们进行了电子结构计算的基础$^4S^o_{3/2}$和激发$^2P^o_{3/2}$状态的原子Bi使用的Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量和Fock空间耦合集团方法与单，双，三重振幅的三粒子Fock空间扇区。由所得的电场梯度值和可用的原子超精细分裂导出的$^{209}$ Bi、$Q(^{209}$ Bi $)=-418(6)$ ~mb的四极矩值与分子数据非常一致。由于Bi的不稳定同位素的超精细常数的可用性，当前的原子计算也允许校正它们的四极矩。
2021-06-08 nucl-th physics.atom-ph physics.chem-ph
High-precision atomic clocks with highly charged ions: nuclear spin-zero $f^{12}$-shell ions
使用高电荷离子的光学原子钟在第19位有效数字的计量学上有着诱人的前景。在这里，我们研究高电荷离子的$4f^{12}$基态电子构型内的跃迁。我们考虑缺乏超精细结构的同位素，并表明通过使用特别选择的虚拟时钟跃迁，可以有效地减少电子四极矩耦合到捕获电场梯度的不利影响。估计的系统分数时钟精度被证明是低于$10^{-19}$。
2012-09-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Precision Nuclear-Spin Effects in Atoms: EFT Methods for Reducing Theory Errors
我们用有效场论计算了原子核结构对原子能级精确计算的影响。通常，EFT的有效耦合对应于各种核性质（如电荷半径、核极化率、Friar矩和Zemach矩{ \it等}）。控制其对周围环境的低能电磁影响。通过将{ \tt arXiv：1708.09768}中为无自旋原子所提出的论证扩展到自旋原子核，我们用EFT来表明--对于$Zα$中的任何固定顺序（其中$Z$是原子序数，$α$是精细结构常数）和原子核与原子尺寸的比率--核性质实际上通过比这些有效核耦合的数量天真地表明的更少的参数来贡献电子能量。我们的结果是使用位置空间的方法匹配有效参数的EFT中的核性质，更有效地利用原子系统中的小核限制的简单性。通过表明原子光谱的精确计算依赖于比天真预期更少的核不确定性，这一观察允许构建许多与原子能差无关的组合，其测量可用于测试基础物理（如QED的预测），因为它们的理论不确定性不受核计算精度的限制。我们提供了几个简单的例子，这样的类氢原子的无核预测。
2020-10-26 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Precision Atomic Physics Techniques for Nuclear Physics with Radioactive Beams
用于测定放射性同位素基态性质的原子物理学技术非常灵敏，并提供准确的质量、结合能、Q值、电荷半径、自旋和电磁矩。核物理学的许多领域都受益于这些高度精确的数字。它们深入了解原子核结构的细节，以便更好地理解潜在的有效相互作用，为物理学中基本对称性的研究提供重要的投入，并有助于理解负责宇宙中观察到的化学丰度的核合成过程。潘宁阱和储存环质谱以及放射性核的激光光谱学已经使用了很长时间，但在过去十年中，这些领域取得了重大进展。本文概述了激光光谱研究、潘宁阱和储存环质量测量的基本原理，并对部分物理结果进行了讨论。
2012-10-15 nucl-ex physics.atom-ph
The sensitivity of hyperfine structure to nuclear radius and quark mass variation
为了研究基本常数随时间的变化，需要知道原子跃迁频率对这些常数的依赖关系。本文研究了原子$s$能级的超精细结构对核半径的依赖性，并通过核半径对夸克质量的依赖性。推导了Rb，Cd $^+$，Cs，Yb $^+$和Hg $^+$的解析公式，并用相对论Hartree-Fock数值计算进行了检验。这项工作的结果允许使用过去和未来的原子钟实验和类星体光谱测量的结果，把约束夸克质量的时间变化。
2009-04-28 physics.atom-ph
Zeptosecond to attosecond dynamics in atoms and possibility of generating a zeptosecond light source
本研究探究原子与核物理领域的关联，发现核轫致辐射引发的原子过程可经EWS时间延迟在阿秒尺度观测，提出三种实验碰撞系统，并指出核轫致辐射可作仄秒X射线源用于库仑势垒能附近的原子物理研究。
2025-03-22 physics.atom-ph
Non-Lorentzian atomic natural line-shape of core level multiplets: Access high energy x-ray photons in electron capture nuclear decay
本文提出一种全相对论多参考组态相互作用方法，计算核心激发原子荧光衰变的自然线宽与能量依赖线形，发现非洛伦兹不对称性使电子俘获核衰变在50-200 keV窗口的电离辐射增加约一个数量级。
2023-06-14 physics.atom-ph
Frequency ratio of the $^{229\mathrm{m}}$Th nuclear isomeric transition and the $^{87}$Sr atomic clock
研究利用稳定至$^{87}$Sr原子钟的VUV频率梳直接激发CaF$_2$中$^{229}$Th核跃迁，测定其频率比及核四极分裂，实现核钟与原子钟的首次直接比较。
2024-09-07 nucl-ex physics.atom-ph physics.optics
