Theoretical study of thorium monoxide for the electron electric dipole moment search, II: Electronic properties of $H^3Δ_1$ in ThO
最近，通过ACME合作获得了对电子电偶极矩\eEDM和无量纲常数$k_{T,P}$的改进的限制，其表征ThO分子的$H^3Δ_1$状态中T，P-奇赝标$-$标量电子$-$核中性电流相互作用的强度[Science 343，269（2014）]。根据基本量\eEDM \和$k_{T,P}$对实验的解释是基于对适当的ThO特性、作用于电子的有效电场\Eeff和T，P-奇赝标$-$标量相互作用的参数$W_{T,P}$的理论研究的结果，这些结果在[J.Chem.Phys.\ 139，221103（2013）]。为了减小给定极限的不确定性，我们改进了分子态$-$比量\Eeff（81.5 GV/cm）和$W_{T,P}$（112 kHz）的计算，其不确定性在7%以内。因此，推荐用于这些量的上限的值相应地为75.8~GV/cm和104~kHz。超精细结构常数，分子框架的偶极矩的$H^3Δ_1$状态和$H^3Δ_1\to X^1Σ^+$跃迁能，在一般情况下，可以作为一个衡量的可靠性所获得的\Eeff \和$W_{T,P}$值也进行了计算。此外，我们还首次计算了ThO的$H^3Δ_1$态的g因子。结果进行了比较，早期的实验和理论研究，并给出了详细的分析计算的不确定性。
2014-10-09 physics.atom-ph physics.chem-ph
Theoretical study of HfF$^+$ cation to search for the T,P-odd interactions
应用组合的全电子和两步方法来计算分子参数，所述分子参数是解释Cornell/Ye组正在进行的实验以搜索HfF $^+$阳离子中T，P-奇基本相互作用的表现的影响所需的[Science 342，1220（2013）; J. Mol. Biol.光谱300，12（2014）]。根据电子电偶极矩解释实验所需的有效电场为22.5 GV/cm。在参考文献[Phys. Rev. D 89，056006（2014）]中，显示了T，P-奇相互作用的另一个来源，具有无量纲强度常数$k_{T,P}$的标量-赝标量核-电子相互作用可以在标准模型及其一些扩展中主导来自电子EDM的直接贡献。因此，为了全面和正确地解释HfF $^+$实验，还应该知道分子参数$W_{T,P}$，其值在此报告为20.1 kHz。
2017-07-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Combined 4-component and relativistic pseudopotential study of ThO for the electron electric dipole moment search
对重原子双原子分子的电子结构进行精确的理论研究，对于解释寻找基本相互作用的时间反演（T）和空间宇称（P）对称性的破坏的实验至关重要，它涉及电子电偶极矩eEDM和表征T强度的无量纲常数$k_{T,P}$，P-奇赝标$-$标量电子$-$核中性电流相互作用。ACME合作最近使用处于$H^3Δ_1$状态的ThO分子束获得并改进了对这些量的限制[Science 343，269（2014）]。我们应用直接四分量和两步相对论赝势/恢复方法对ThO分子$^3Δ_1$态的有效电场Eeff、T，P奇赝标$-$标量相互作用参数、$W_{T,P}$和HFS常数进行了基准计算.需要前两个参数来解释eEDM和$k_{T,P}$常数方面的实验数据。我们用单、双和非迭代三重振幅理论研究了ThO的全部98个电子同时达到耦合团簇水平的电子关联。从迭代的三重和noniterative的四重簇振幅的价电子的贡献也已处理。获得的值为Eeff=79.9 GV/cm，$W_{T,P}$ =113.1 kHz。我们估计这些值的理论不确定度比我们以前的研究小大约两倍[JCP，142，024301（2015）]。计算结果表明，内外核电子的关联对有效电场的贡献率为9%.用同样的方法计算了$^3Δ_1$态的分子框架偶极矩和ThO的$H^3Δ_1\to X^1Σ^+$跃迁能，结果与实验符合得很好.
2016-10-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Evaluation of CP-violation in HfF$^+$
计算了$^{177}$ Hf $^{19}$ F $^+$和$^{179}$ Hf $^{19}$ F $^+$中由核磁四极矩（MQM）、电子电偶极矩（EDM）和标量$-$赝标核$-$电子中性流（SP）相互作用产生的CP破坏效应.超精细相互作用的作用进行了研究。结果表明，由于MQM位移与超精细子能级的隐式依赖关系，MQM位移可以与电子EDM和SP位移区分开来。MQM效应用质子EDM、QCD真空角$θ$和夸克色EDM表示。
2018-09-18 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Fifth Force and Hyperfine Splitting in Bound Systems
匈牙利科学院ATOMKI研究所最近的两项实验观测（关于从8 Be和4 He的激发态的核跃迁产生的电子-正电子对的角发射模式）表明可能存在一种静止质量能量约为17 MeV的粒子。所谓的X17粒子在这个过程中构成了一个虚态，先于电子-正电子对的发射。基于核跃迁的对称性（$1^+$到$0^+$和$0^-$到$0^+$），X17可能是矢量或赝标粒子。在这里，我们计算的X17产生的有效势，在简单的原子系统中的超精细相互作用，赝标量以及矢量X17假设。有效的哈密顿量得到的一般形式，这是适用于电子以及μ介子束缚系统。考虑了虚湮灭效应及其对超精细分裂的贡献。由于X17产生的电位范围很短，因此在结合系统中观察X17介导的效应的最有希望的途径是超精细相互作用，对于$S$状态，超精细相互作用是通过修改坐标空间中的短程（Dirac-delta）电位来给出的。对于赝标假设，一个虚X 17量子在束缚轻子和原子核之间的交换只导致超精细效应，但不影响兰姆位移。由于X17的影响被证明是急剧增强的μ子绑定系统。对μ子氘、μ子氢、μ子素、真μ子素（$μ^+μ^-$结合系统）和正电子素进行了分析，并对X17交换介导的超精细效应的检测前景进行了分析。
2020-06-02 hep-ph physics.atom-ph
Revisiting Theoretical Analysis of Electric Dipole Moment of $^{129}$Xe
本文扩展相对论耦合簇理论的线性响应方法，计算$^{129}$Xe原子中宇称和时间反演破坏相互作用及电子EDM的贡献，结合核壳模型约束π-核子耦合系数及夸克EDM。
2023-06-26 hep-ex hep-ph nucl-th
Search For A Permanent Electric Dipole Moment Using Atomic Indium
我们建议铟（In）作为一个可能的候选人观察永久电偶极矩（EDM）所产生的宇称（P）和时间反演（T）对称性的破坏。该原子已被激光冷却，因此其EDM的测量具有改善来自铊的顺磁原子的当前最佳EDM极限的潜力。在相对论耦合团簇理论框架下，计算了In中电子EDM引起的EDM增强因子和原子EDM与电子-核标量-赝标（S-PS）相互作用耦合常数的比值.当In的EDM测量值可用时，将我们的计算结果与In的EDM测量值结合起来，可能会得到电子EDM和S-PS CP违反耦合常数的新限制。这些极限可能对粒子物理学的标准模型（SM）具有重要意义。
2011-10-02 physics.atom-ph
Theoretical study of ThF$^+$ in the search for T,P-violation effects: Effective state of a Th atom in ThF$^+$ and ThO compounds
本文报道了ThF $^+$阳离子的电子结构的理论研究结果，该阳离子是寻找电子电偶极矩（eEDM）最有趣的体系之一[H. Loh，K.C. Cossel，M.C.格劳，K.- K.倪，急诊室。J.L.迈耶Bohn，J. Ye，E.A. Cornell，Science { \bf 342}，1220（2013）]以及基本相互作用中违反时间反转（T）和空间宇称（P）对称性的其他效应。对于工作$^3Δ_1$态，我们发现作用在未成对电子上的有效电场值相当高（37.3 GV/cm）。将要求现场人员根据eEDM解释ThF $^+$上计划的实验。在化合物中原子的概念内[A. V. Titov，Y. V. Lomachuk和L. V. Skripnikov，Phys.Rev.A { \bf 90}，052522（2014）]，我们比较了ThF $^+$电子结构与ThO的电子结构。我们还计算了T，P奇相互作用的其它参数：$W_{T,P}$，它是用表征T，P奇赝标$-$标量电子$-$核中性流相互作用强度的无量纲常数$k_{T,P}$来解释实验所需的; $W_M$，这是在$^{229}$ ThF $^+$（0.88 $\frac{10^{33}\mathrm{Hz}}{e {\rm cm}^2}$）中搜索Th核磁四极矩所需的。还计算了一些可以测量的性质：超精细结构常数，分子框架偶极矩和g因子。
2015-04-30 physics.atom-ph physics.chem-ph
CP violating effects in $^{210}$Fr and prospects for new physics beyond the Standard Model
我们报道了$^{210}$ Fr的电偶极矩（EDM）的理论结果，该电偶极矩是由电子与原子内部电场的相互作用以及标量-赝标电子与原子核的相互作用产生的，这两种作用是原子中CP破坏的两个主要来源.采用相对论耦合团簇理论，我们计算了这两个CP破坏相互作用的增强因子，精度约为3%，并分析了多体效应的贡献。这两个量与$^{210}$ Fr EDM实验的预计灵敏度相结合，为标准模型之外的新物理提供了约束。特别是，我们证明了它们的精确值是必要的，以考虑底夸克的影响，在模型中，希格斯部门增加了非标准汤川相互作用，如两个希格斯偶极子模型。
2021-02-21 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
New constraints on axion-mediated P,T-violating interaction from electric dipole moments of diamagnetic atoms
类轴子粒子在原子电子和原子核之间的交换可以引起原子和分子的电偶极矩。这种相互作用是由一个宇称和时间反演不变性破坏势来描述的，它依赖于标量$g^s$和赝标量$g^p$耦合常数的乘积。我们考虑这些常数的特定组合，$g_e^s g_N^p$，这给了显着的贡献的反磁性原子的EDM的相互作用。在本文中，我们计算了这些贡献的EDM $^{199}$ Hg，$^{129}$ Hg，$^{211}$ Rn和$^{225}$ Ra在较宽的轴子质量范围。比较这些结果与最近的实验EDM测量，我们把新的限制$g_e^s g_N^p$。最严格的原子EDM限制来自$^{199}$ Hg，并改进了其他实验中超过$10^{-2}$ eV的轴子质量的现有实验室限制。
2018-09-13 hep-ph physics.atom-ph
Relativistic coupled-cluster investigation of parity (P) and time-reversal (T) symmetry violations in HgF
我们在四分量相对论耦合集团框架下采用$Z$ -矢量方法计算宇称（${\mathcal{P}}$）和时间反转（${\mathcal{T}}$）对称性破坏的标量-赝标（S-PS）核-电子相互作用常数（$W_\text{s}$），有效电场（$E_\text{eff}$）和核磁四极矩（NMQM）-电子相互作用常数（$W_\text{M}$）在HgF的开壳层基态电子态。在同一理论水平上计算了分子的骨架偶极矩和磁超精细结构常数。我们的研究结果是HgF具有高的$E_\text{eff}$（115.9 GV/cm）、$W_\text{s}$（266.4 kHz）和$W_\text{M}$（$3.59\times 10^{33}$ Hz/e.cm $^2$）值，这表明它可以成为寻找标准模型之外的新物理的可能候选者。我们的结果与文献值吻合得很好。此外，我们研究了基组和虚能函数对计算性质的影响。高能虚旋量的作用被发现是显着的HFS常数和${\mathcal{P,T}}$奇相互作用系数的计算。
2018-11-12 physics.atom-ph
TaN, a molecular system for probing ${\cal{P,T}}$-violating hadron physics
在狄拉克-库仑哈密顿量框架下的全电子组态相互作用理论已被应用于TaN分子，TaN分子是在强子和轻子物质部门中寻找超越标准模型物理的有希望的候选者。在第一激发{ $^3Δ_1$ }态，我们得到了${\cal{P,T}}$ -奇有效电场为$36.0 \left[\frac{\rm GV}{\rm cm}\right]$，标量-赝标${\cal{P,T}}$ -奇相互作用常数为$32.8$ [kHz]，核磁-四极矩相互作用常数为$0.74$ [ $\frac{10^{33} {\text{Hz}}}{e\, {\text{cm}}^2}$ ].后者的相互作用常数已获得一种新的方法，我们详细描述。使用相同的高度相关的全电子波函数高达$2.5$十亿扩展条款，我们得到一个平行的磁超精细相互作用常数的$-2954$ [MHz]的$\rm {^{181}{T}a}$核，一个非常大的分子框架电偶极矩的$-4.91$ [德拜]，和光谱常数的四个最低的电子态的分子。
2015-11-01 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
