First high-resolution spectroscopy of 201Hg+ hyperfine structure: a sensitive probe of nuclear structure and the hyperfine anomaly
利用原子钟线性四极射频离子阱中的201 Hg+,首次报道了201 Hg+超精细结构的高分辨光谱。我们测得的绝对基态超精细间隔为29.954365821130(171)(62)(10)GHz,比以前的测量提高了8个数量级。括号中的第一个误差估计是偏移线中心测量的统计误差,第二个是系统不确定度,第三个是氢脉泽参考标准的校准不确定度。通过与已知的199 Hg+基态超精细间隔的比较,我们能够推导出一个新的单电离态汞超精细异常值,δ(S ~(1/2),199 Hg+,201 Hg+)= -0.0016257(5),现在受到核磁矩比知识的限制。
2009-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Hyperfine anomalies in Gd and Nd
用一种新的方法从实验测得的超精细结构常数中提取了Gd和Nd的超精细异常。除了超精细异常值外,还导出了新的改进的核磁偶极矩比值。
2015-01-14 physics.atom-ph
Measurement of the hyperfine splitting of the 6S$_{1/2}$ level in rubidium
本文介绍了在玻璃池中用双光子吸收光谱测量铷原子6S $_{1/2}$激发态的超精细分裂。得到了$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb的磁偶极常数A分别为239.18(03)MHz和807.66(08)MHz。这两种同位素的磁矩的组合和我们的测量结果表明,在这种原子激发态中存在超精细异常。观测到的超精细异常差的值为$_{87}δ_{85}=-0.0036(2)$,这是由于核磁化的有限分布,即玻尔-韦斯科普夫效应。
2008-07-09 physics.atom-ph
Comparison of hyperfine anomalies in the 5S_{1/2} and 6S_{1/2} levels of ^{85}Rb and ^{87}Rb
在测量铷原子6 S_{1/2}激发能级的超精细分裂时,我们观察到一个超精细异常。我们使用5 S_{1/2} ->5 P_{1/2} ->6 S_{1/2}激发序列进行两步光谱法。我们测量了6S ~(1/2)能级的分裂,得到了^{85}Rb和^{87}Rb的磁偶极常数分别为A = 239.18(4)MHz和A=807.66(8)MHz。超精细异常差of_{87} delta_{85} =-0.0036(2)来自Bohr Weisskopf效应:对有限核磁与电子之间的点相互作用的修正,并与5 S_{1/2}基态的结果一致。
2008-02-11 physics.atom-ph
On the hyperfine structure of the triplet $n^{3}S-$states of the four-electron atoms and ions
研究了四电子Be原子和类Be离子三重态$n^3S-$的超精细结构。结果表明,要确定这种原子系统中的超精细结构分裂,需要知道在中心原子核$ρ_T(0)$的三重态电子密度。我们已经开发的程序,允许允许一个确定这样的电子密度$ρ_T(0)$为任意的四电子原子和离子。
2016-11-14 physics.atom-ph
Hyperfine-induced quadrupole moments of alkali-metal atom ground states and their implications for atomic clocks
碱金属原子的球对称基态不具有电四极矩。然而,核磁矩与原子电子之间的超精细相互作用扭曲了电子云的球对称性,导致原子四极矩不为零。我们评估这些超精细诱导的四极矩使用相对论多体理论的技术和编译结果为锂,钠,钾,铷,铯原子。对于重原子,我们发现超精细诱导的四极矩强烈(两个数量级)增强的相关效应。我们进一步将计算结果应用到微波原子钟中,原子四极矩与电场梯度的耦合导致钟频不确定性。我们表明,对于$^{133}$ Cs原子钟,电场的空间梯度必须小于$30 \, \mathrm{V}/\mathrm{cm}^2$,以保证低于$10^{-16}$的分数误差。
2015-12-19 physics.atom-ph
Relativistic calculations of pionic and kaonic atoms hyperfine structure
本文介绍了相对论计算π介子和K介子原子的超精细结构。本文对Klein-Gordon方程进行了微扰处理,考虑了相对论修正。微扰算符由核电磁势的多极展开式\textit{via}得到.质子和质子原子的超精细结构为这些系统能量跃迁的量子电动力学计算提供了额外的项。最近对π介子质量的测量需要这样的修正。
2007-02-20 physics.atom-ph
Calculation of francium hyperfine anomaly
用Dirac-Hartree-Fock加多体微扰理论(DHF+MBPT)方法计算了Fr的超精细结构常数,计算得到的类氢离子的超精细结构反常与解析表达式符合较好.结果表明,$s$态和$p_{1/2}$态的反常比与主量子数有弱的依赖关系。最后,我们估计玻尔-Weisskopf修正数Fr同位素。我们的结果可用于提高短寿命同位素核$g$因子的实验精度。
2018-05-24 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Hyperfine-frequency shifts of alkali-metal atoms during long-range collisions
与化学惰性原子或分子的碰撞通过超精细位移相互作用改变碱金属原子的超精细耦合。这种相互作用是负责缓冲气体中的碱金属原子的微波共振的压力变化,是一个重要的自旋在碱金属-惰性气体范德华分子的相互作用,并预计使超冷分子,如铷锶的磁缔合。一个改进的估计,这种相互作用的长期渐近线Na,K,Rb和Cs。为了测试结果,超精细耦合由于静态电场的变化估计和合理的协议被发现。
2013-05-31 physics.atom-ph
High-precision measurement of hyperfine structure in the $D$ lines of alkali atoms
我们测量了所有天然碱金属原子的第一激发$P$态($D$线)的超精细结构。我们使用高分辨率激光光谱来解决超精细跃迁,并通过将声光调制器产生的频移锁定到两个跃迁之间的差异来测量间隔。在大多数情况下,超精细耦合常数来自我们的测量,改善以前的值显着。
2010-08-19 physics.atom-ph
Tune-out wavelengths of the hyperfine components of the ground level of $^{133}$Cs atoms
采用半经验相对论组态相互作用加芯极化方法计算了Cs原子基态的静态和动态电偶极极化率和调谐波长.通过考虑超精细分裂,确定了$^{133}$ Cs原子基态超精细分量的静态和动态极化率、超精细斯塔克位移和调谐波长.发现第一主调谐波长的超精细位移约为$-$ 0.0135 nm和0.0106 nm,与超精细相互作用能非常接近。此外,张量极化率的调谐出波长的贡献被确定为约$10^{-5} \sim 10^{-6}$ nm。
2020-10-21 physics.atom-ph
Breakdown of atomic hyperfine coupling in a deep optical-dipole trap
实验研究了深光偶极阱中原子超精细耦合的破坏。单色激光光谱在单个$^{87}$ Rb原子的共振线处进行,陷阱波长为1064 nm。超精细击穿的证据来自三个观测,即陷阱强度上的跃迁频率的非线性依赖性,小强度退化的分裂线,以及在没有超精细击穿的情况下驱动选择规则禁止的跃迁的能力。从这些数据中,我们推断出了$5P_{1/2}$态的超精细区间以及$5P_{3/2}$态的标量和张量极化率。
2015-11-19 physics.atom-ph
High-Precision Optical Measurement of the 2S Hyperfine Interval in Atomic Hydrogen
我们用光学方法测量了氢原子2S超精细间隔。用双光子光谱法测量了屏蔽磁场的氢原子束的1 S-2S跃迁。2S超精细间隔的测量值等于177 556 860(15)Hz,代表了迄今为止该间隔的最精确测量。1 S和2S超精细间隔D_21的特定组合的理论评估与从我们的测量中推导出的D_21的值相当一致。
2003-05-16 physics.atom-ph
Hyperfine-mediated static polarizabilities of monovalent atoms and ions
我们应用相对论多体方法计算一价原子和离子基态超精细流形内跃迁的静态微分极化率。在许多高精度的实验中,如微波原子钟和寻找CP破坏的永久电偶极矩,都需要知道这种跃迁极化率。传统的极化率是在与外加电场的二阶相互作用中产生的,而微分极化率涉及原子电子与核磁矩的超精细相互作用的额外贡献。我们推导出标量和张量极化率公式,包括磁偶极子和电四极超精细相互作用的贡献。给出了Al、Rb、Cs、Yb $^+$、Hg $^+$和Fr的数值结果。
2010-11-12 physics.atom-ph
Survey of hyperfine structure measurements in alkali atoms
该综述汇总所有碱金属原子的光谱超精细常数,涵盖锂至铯的长寿命同位素及钫的可得同位素,并结合标度律与超精细异常开展全局分析。
2022-09-23 physics.atom-ph
de-Broglie Wavelength Enhanced Weak Equivalence Principle Test for Atoms in Different Hyperfine States
报道了一种与超精细态相关的弱等效原理(WEP)检验方法,用于在单原子干涉仪中寻找可能的WEP破坏信号。利用Raman马赫-曾德尔干涉仪(MZI)对$^{87}$ Rb原子的基态超精细态$\left|F=1\right\rangle$和$\left|F=2\right\rangle$进行不同路径的扫描,将原子在两个超精细态的自由降落加速度之差编码到MZI的相移中,产生WEP测试信号.通过反转拉曼激光器的有效波矢量的方向,可以提取出测试信号,以抑制方向相关的干扰。更重要的是,我们的方案可以利用冷原子的de-Broglie波长来增强测试信号,这有助于将不同超精细态原子的WEP测试上限提高到$2.9\times10^{-11}$,比以前的记录低一个数量级。
2022-10-18 physics.atom-ph
Magnetic blackbody shift of hyperfine transitions for atomic clocks
我们推导出一个表达式的磁黑体位移的超精细过渡,如铯的主要参考过渡,它定义了第二个。我们发现,这种位移是温度的复杂函数,并且只在高温极限下与T^2有关。我们还计算了被提出作为新的原子钟跃迁的基态p_1/2超精细跃迁的位移。在这种情况下,与p_3/2精细结构多重态的相互作用可能是主要的影响。
2009-10-12 physics.atom-ph
Hyperfine structure of 2Sigma molecules containing alkaline-earth atoms
具有电子自旋和电偶极矩的超冷分子为量子科学提供了新的可能性。我们使用密度泛函理论计算超精细耦合常数的选择在这一领域的重要分子,包括RbSr,LiYb,RbYb,CaF和SrF。我们发现大量的超精细耦合常数的费米子同位素的碱土金属和Yb原子。我们讨论了这些分子的超精细能级模式和塞曼分裂。这一结果对超冷开壳层分子的形成及其应用都具有重要意义。
2018-04-03 physics.atom-ph
Hyperfine splitting in heavy ions with the nuclear magnetization distribution determined from experiments on muonic atoms
用从相应μ子原子超精细分裂的实验数据确定的核磁共振强度计算了类氢$^{209}$ Bi、$^{203}$ Tl和$^{205}$ Tl的超精细分裂.考虑了单粒子核模型和组态混合核模型。考虑到电子和μ子原子的QED修正。所得结果与其他计算和实验进行了比较。
2005-02-05 physics.atom-ph
Hyperfine structure of the $2^3S-$state in the ${}^9$Be atom
由高精度计算结果确定了Be原子23 S(L=0)态的若干束缚态性质和超精细结构。该态的超精细结构能级能量分别为ε(F=12)= -13725.635(7)MHz,ε(F=32)= -5490.254(7)MHz和ε(F=52)= 8235.381(7)MHz。超精细结构分裂分别为Δ12 = 8235.381(7)MHz和Δ23 = 13725.635(7)MHz。本文简要地研究了Be原子的低束缚三重态光谱。
2013-11-13 physics.atom-ph
2s Hyperfine Structure in Hydrogen Atom and Helium-3 Ion
研究氢原子超精细分裂的有用性,由于我们对质子结构的了解,被限制在10 ppm的水平上。超过10 ppm的一种方法是研究超精细结构间隔8 Δ nu_2 -Δ nu_1的特定差异。核效应对这种差异并不重要,它对研究高阶QED修正是有用的。
2001-02-26 physics.atom-ph
NRQED approach to the fine and hyperfine structure corrections of order $mα^6$ and $mα^6(m/M)$ -- Application to the hydrogen atom
用NRQED方法计算m级$α$ 6和m级$α$ 6(m/M)精细和超精细结构修正--氢原子的应用NRQED方法用于计算m级$α$ 6和m级$α$ 6(m/M)类氢原子精细和超精细结构的相对论修正。结果与相对论理论的结果一致。这证实了导出的NRQED有效势是正确的,并可用于研究更复杂的原子或分子。此外,我们验证了文献中使用的NRQED拉格朗日量的不同形式之间的等价性。
2019-11-08 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
Relativistic many-body calculations of energy levels, hyperfine constants, electric-dipole matrix elements and static polarizabilities for alkali-metal atoms
计算了Na,K,Rb和Cs的最低四个$ns, np_{1/2}$和$np_{3/2}$态的迁移能和超精细常数,以及Fr的n=7- 10态的迁移能和n=7和8态的超精细常数.计算是基于相对论单-双(SD)近似,其中的单和双激发的Dirac-Hartree-Fock(DHF)的波函数包括在所有的订单微扰理论。用SD波函数计算了重原子的去除能、电偶极矩阵元和静态极化率,但用SD波函数计算重原子的磁偶极超精细常数的结果较差.为了得到重原子超精细常数的精确值,我们在波函数中加入了部分三重激发。本计算提供了重新评估Cs和Fr中PNC振幅的基础。
1999-06-23 physics.atom-ph
On hyperfine structure of the rotationally excited $1 s_μ n\ell_{e}$-states in helium muonic atoms
University of Western Ontario(韦仕兰大学)
本文提出新方法推导公式,用于计算三体氦介子原子中转动激发态的超精细结构分裂,填补了该领域空白。
2026-10-06 physics.atom-ph
Hyperfine transition induced by atomic motion above a paraffin-coated magnetic film
本研究通过实验和数值计算,揭示了钾-39原子在石蜡涂层磁性薄膜上方运动时,由周期性磁场引发的超精细跃迁,并发现其主要机制为多量子跃迁。
2023-10-17 physics.atom-ph
Hyperfine-induced electric dipole contributions to the electric octupole and magnetic quadrupole atomic clock transitions
超精细诱导的电偶极贡献可以显著增加原本非常弱的电八极和磁四极原子钟跃迁(例如,$s$和$f$电子轨道之间的跃迁)的概率。这些跃迁可用于异常精确的原子钟、量子信息处理和寻找暗物质。它们对标准模型之外的新物理非常敏感,例如精细结构常数的时间变化,洛伦兹不变性和爱因斯坦等效原理违反。我们制定的条件下,超精细诱导的电偶极子的贡献占主导地位。由于超精细猝灭,$^{173}$ Yb $^+$的电八极钟跃迁比目前使用的$^{171}$ Yb $^+$强两个数量级.在$^{143}$ Nd $^{13+}$、$^{149}$ Pm $^{14+}$、$^{147}$ Sm $^{14+}$和$^{147}$ Sm $^{15+}$离子中发现了一些增强。
2016-02-26 physics.atom-ph
Atomic calculations of hyperfine structure anomaly in gold
在考虑Bohr-Weisskopf(BW)效应的情况下,计算了中性金原子和汞的类金离子低能级的磁超精细结构常数. BW效应表示为原子和核($d_\mathrm{nuc}$)因子的产物。我们计算了原子因子,这使得人们能够从实验数据中提取远离稳定金核的BW校正值。通过与现有实验数据的比较,估计了我们原子计算的可能不确定性。计算结果表明,标准单粒子方法在$d_\mathrm{nuc}$计算合理地描述了$11/2^-$金异构体和$3/2^+$基态的$\rm ^{199}Au$的实验数据。同时,它也不能描述$^{197}\mathrm{Au}$中的超精细常数。这表明$\rm ^{197}Au$中的构型混合比$\rm ^{199}Au$中更明显。
2021-03-07 nucl-th 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
Collective suppression of optical hyperfine pumping in dense clouds of atoms in microtraps
我们观察到一个密度依赖的集体抑制之间的超精细基态的冷铷原子的亚微米大小的云阵列的光泵。拉曼跃迁速率的抑制可以用强的共振偶极-偶极相互作用来解释,这种相互作用随着原子密度的增加而增强。观察结果是一致的随机电动力学模拟,将通过内部原子水平嵌入耦合偶极模型的非线性人口转移的影响。
2019-12-05 physics.atom-ph
Smallness of the nuclear polarization effect in the hyperfine structure of heavy muonic atoms as a stimulus for next-generation experiments
本文提出结合理论与实验的方法,确定重缪子原子超精细结构中核极化贡献,发现其小于总分裂的10%,甚至可能小两个数量级,不阻碍下一代实验。
2024-08-29 physics.atom-ph
High-accuracy Complete Active Space multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock calculations of hyperfine structure constants of the gold atom
用多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)模型计算了金原子5d ~(96)s ~ 2 2D ~(3/2)和5d ~(96)s ~ 2 2D ~(5/2)能级的超精细分裂的期望值.涉及所有79个电子的一体、二体和三体电子相关效应已被系统地包括在内。本研究中采用的近似方法相当于完全活动空间(CAS)方法。计算的电场梯度,连同电四极超精细结构常数的实验值,使我们能够提取一个核电四极矩Q(197 Au)=521.5(5.0)mb。
2009-04-07 physics.atom-ph
Second-order effects on the hyperfine structure of $P$ states of alkali-metal atoms
我们分析了碱金属原子最低能量$P$态的二阶$M1$-$M1$和$M1$-$E2$效应对($J=1/2,3/2$)精细结构能级通过超精细相互作用耦合产生的超精细结构(HFS)的影响.我们发现这些效应在Li中特别大,导致$9σ$校正到$^7$ Li的$A(P_{1/2})$ HFS常数的最准确的实验值[D. Das和V. Natarajan,J. Phys. \textbf{41},035001(2008)]。对于其余的碱金属体系,由于在实验测定HFS常数时需要更高的精度,因此可以参考表中列出的结果。
2008-07-26 physics.atom-ph
Light-induced polarization effects in atoms with partially resolved hyperfine structure and applications to absorption, fluorescence, and nonlinear magneto-optical rotation
通过研究基本的光抽运机制以及吸收和荧光测量,从理论上研究了原子极化的产生和检测,并确定了这些过程对基态和激发态超精细分裂大小的依赖性。这种依赖性的后果进行了更详细的研究的情况下,非线性磁光旋转的法拉第几何形状(需要创建和检测的基态中的秩2极化的效果)与碱金属原子。给出了各种实验条件下旋光信号的解析公式。
2009-10-05 physics.atom-ph
Higher-order corrections for the dynamic hyperfine structure of muonic atoms
在动态超精细结构框架下,提出了一种精确计算重μ子原子中二阶电四极相互作用以及电四极-真空混合极化引起的能量修正的方法.为此,进行多极展开的Uehling势。该方法适用于任意核电荷分布。通过使用变形的费米分布对μ介子铼和铀进行这些计算,表明这两种校正在即将到来的实验中可能可见的水平上做出贡献。
2018-09-18 physics.atom-ph
Theoretical prediction of the Fine and Hyperfine structure of heavy muonic atoms
用相对论方法对μ子原子的精细结构和超精细结构进行了精确计算,给出了μ子205 Bi,147 Sm和89 Zr的计算结果.利用扩展的核电荷和电流分布,用一级微扰理论计算了磁偶极和电四极分裂引起的超精细结构。从量子电动力学的主要修正,即真空极化在Uehling近似,包括作为一个潜在的直接在狄拉克方程。此外,由于周围的电子的有效屏蔽电位的计算,并估计领先的相对论反冲修正。
2017-10-01 physics.atom-ph
Efficient quantum state preparation using Stern-Gerlach effect on cold atoms
利用Stern-Gerlach(SG)实验中的塞曼超精细态相关力,分离和探测了冷原子云中具有不同塞曼超精细态的原子.利用这种SG技术,我们对原子云中处于不同塞曼超精细态的原子进行了定量估计,这有助于优化原子的光抽运,从而有效地制备原子态。采用优化的光抽运方法,将来自原子芯片上灰色磁光阱(G-MOT)的近100个$92 \% $冷$^{87}Rb$原子光抽运到可囚禁的塞曼超精细态$\ket{F=2, \, m_{F} = +2}$ .这些光泵原子被囚禁在原子芯片表面附近的Ioffe-Pritchard磁阱中。
2022-01-06 physics.atom-ph
Hyperfine structure splitting for the triplet $2^{3}S(L = 0)-$state in the two-muonic helium ${}^{3}$He $μ_{2}$ atom
University of Western Ontario(韦仕敦大学)
本研究高精度计算了双μ子氦原子中三重态 $2^{3}S$ 态的超精细分裂,结果为 $5.1623403103010 \times 10^{7}$ MHz,不确定度仅 $\pm 10$ Hz,源于μ子壳层与核自旋相互作用。
2026-10-22 physics.atom-ph
Nonlinear magneto-optical rotation, Zeeman and hyperfine relaxation of potassium atoms in a paraffin-coated cell
在直径为3 cm的反弛豫石蜡包被的钾蒸气室中,利用钾D1和D2线的非线性磁光法拉第旋转(NMOR)研究了塞曼弛豫速率。观察了$γ^{NMOR}/2π=2.0(6) {\rm Hz}$的固有塞曼弛豫率。钾的相对小的超精细间隔导致钾与铷和铯相比的NMOR的显著差异。使用激光光泵浦,宽度和频移也被确定为基态之间的超精细子级的$^{39}$ K原子包含在相同的石蜡包被的细胞的过渡。观察到$γ^{hf}_{expt}/2π= 10.6(7) $ Hz的固有超精细弛豫速率和$-9.1(2) $ Hz的偏移。这些结果表明,绝热弛豫只给出了一个小的贡献的情况下,钾的整体超精细弛豫,和弛豫是由其他机制类似于在以前的研究中观察到的铷占主导地位。
2006-07-07 physics.atom-ph
The hyperfine anomaly in mercury and test of the Moskowitz-Lombardi rule
本研究通过μ子Hg-199实验数据与原子多体计算,确定了汞的Bohr-Weisskopf效应,并推导出Moskowitz-Lombardi规则中加性常数的经验值,发现其与先前主张的值显著不同。
2025-07-11 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Electromagnetically induced transparency in cold 85Rb atoms trapped in the ground hyperfine F = 2 state
我们报道了在基态5 $^{2}S_{1/2}$的较低超精细能级F = 2中捕获的冷85 Rb原子的电磁诱导透明(EIT)(Tiwari V B \textit{et al} 2008 { \it Phys. Rev.} A { \bf 78} 063421)。本文研究了两个稳态的$Λ$型超精细能级系统,分别在F = 3 $\to$ F $^{\prime}$ = 2和F = 3 $\to$ F $^{\prime}$ = 3的耦合跃迁下,探测跃迁到激发态5 $^{2}P_{3/2}$的能级FPDMATHABMR = 2和FPDMATHABMR = 3.利用一个简单的理论模型研究了非耦合磁子能级跃迁和耦合场拉比频率对这些系统EIT信号的影响。
2009-12-04 physics.atom-ph
Weak Correlation and Strong Relativistic Effects on the Hyperfine Interaction in Fluorine
在以前的工作致力于{ \it ab initio}计算的超精细结构常数的氮和氟原子,我们观察到相当大的相对论效应,先验的这种光系统,甚至可以在很大程度上占主导地位的电子相关。我们观察到,在Breit-Pauli近似计算的原子波函数充分描述相关的原子能级和超精细结构,即使在一个小的相对论$LS$长期混合变得至关重要的情况下。在目前的工作中,我们确定了新的水平属于光谱项$2p^4(^3\!P) 3d ~ \; ^{2,4}\!(P,D,F)$的氟原子,其相关效应的超精细结构是小的,但相对论$LS$长期混合物是决定性的正确再现实验值。Breit-Pauli分析的超精细矩阵元素钉的情况下,大的取消,无论是$LS$对个人超精细运营商之间,或之间的轨道和自旋偶极子的贡献。多组态Dirac-Hartree-Fock计算支持Breit-Pauli分析。
2021-08-02 physics.atom-ph
Precision study of hyperfine structure in simple atoms
我们考虑了束缚态QED理论对两体原子超精细分裂的最精确的检验,它与μ素和电子偶素的1 s态和氢、氘和氦-3离子的2s态的HFS间隔有关。本文综述了他们的QED理论,并特别关注了强相互作用的影响以及最近对氢和氘的2s HFS间隔的光学测量。我们目前的结果,在氢和氘中的1 s-2s频率的特定比例,恰好是最准确的测量和计算的数量。
2006-08-18 physics.atom-ph
Hyperfine quenching of the metastable $^3P_{0,2}$ states in divalent atoms
计算了Mg、Ca、Sr和Yb原子的最低能量亚稳$^3P_0$和$^3P_2$态的超精细猝灭速率。使用从头算相对论多体方法进行计算。计算的寿命可能是有用的设计新的超精密光学时钟和捕获实验与$3P_2$费米子同位素。得到的$^3P_0 -> ^1S_0$时钟跃迁的自然宽度对于$^{25}$ Mg为0.44 mHz,对于$^{43}$ Ca为2.2 mHz,对于$^{87}$ Sr为7.6 mHz,对于$^{171}$ Yb为43.5 mHz,对于$^{173}$ Yb为38.5 mHz。与玻色子同位素相比,费米子同位素中的$3P_2$态的寿命由于超精细猝灭而显著缩短,但仍然足够长以用于捕获实验。
2003-12-02 physics.atom-ph
Theory of long range interactions for Rydberg states attached to hyperfine split cores
当原子有一个里德伯电子附着在超精细分裂核态上时,该理论被发展为单原子和双原子相互作用。这种情况是相关的一些稀土和碱土金属原子,已提出的实验里德伯-里德伯相互作用。对于稀土原子,核心电子可以具有非常大的总角动量$J$和非零的核自旋$I$。在碱土金属原子中,有一个单一的核心电子,$s$,其自旋可以耦合到奇数同位素的非零核自旋。由此产生的超精细分裂的核心状态可以导致大量的里德堡系列之间的混合附加到不同的阈值。与碱金属原子的未微扰Rydberg系列相比,不同宇称态的系列微扰和近简并可以导致单原子Rydberg性质(极化率、塞曼混合和分裂等)以及Rydberg-Rydberg相互作用($C_5$和$C_6$矩阵)的性质不同.
2017-11-28 physics.atom-ph
Improved all-order results for the one-loop QED correction to the hyperfine structure in light H-like atoms
本文计算了轻类氢离子1s和2s态超精细分裂的单圈自能和真空极化修正,得到了参数Z α的所有阶数。使用Z α展开系数的已知值,将获得的数值数据从Z=5和更高值外推到Z=0、1和2,所得精度明显优于以前的评估。我们的计算使^3He^+中1s和2s超精细结构间隔的归一化差的理论值移动了0.056 kHz,并提高了其精度。
2005-06-29 physics.atom-ph
Hyperfine Wave Functions and Force Densities for the Hydrogen Atom
本文研究了磁超精细相互作用对相对论H1s波函数的影响。利用该方法计算了作用在1s电子上的电场、磁场和约束力密度,并将磁场耦合到不同角动量的Dirac方程中。这些数值求解的超精细单重态和三重态,以及一个经典的磁偶极子。在单重态基态,超精细相互作用使电子密度向质子方向移动。一个类似的位移被发现为经典的偶极子,和一个相反的位移的三重态。电荷积累和耗尽之间的交叉发生在玻尔半径的1.325倍处。波函数的行为进行了研究,到小于质子半径的距离,包括虚正电子的掺入。力密度被确定并且相互平衡。
2017-04-29 physics.atom-ph
Combined microwave and optical spectroscopy for hyperfine structure analysis in thulium atoms
本文利用微波与光学联合光谱在光学晶格超冷铥原子系综中测量超精细分裂频率,将基态和钟态精度分别提高2个和7个数量级,并精确了钟态朗德g因子。
2024-06-28 physics.atom-ph
Sum rules for an atomic hyperfine structure in a magnetic field
给出了均匀恒定磁场中超精细多重态能级的求和规则。结果表明,对于任意的电子角动量和核自旋,都存在一定的不依赖于磁场的能级线性组合,可以用来确定扰动磁场存在下的无扰动hfs分离。它也表明,有其他的线性组合,这是线性的外部磁场,因此可以用来确定电子和核磁矩的绑定值。文中还讨论了近似的精度,在此范围内,结果是有效的.
2006-09-13 physics.atom-ph
Vacuum polarization corrections to hyperfine structure in many-electron atoms
本研究针对多电子原子超精细结构的真空极化修正开展理论计算,在Uehling近似与相对论框架下分析多体效应,明确不同原子态的修正近似条件与核心极化的关键作用。
2025-03-21 physics.atom-ph
Stark-Induced Electric Dipole Amplitudes for Hyperfine Transitions
在实验中观察原子中的宇称不守恒,相同宇称的态之间的斯塔克诱导电偶极子振幅是很重要的。斯塔克诱导的E1振幅表示在一个不可约的球张量分解。这种形式主义适用于一个单一的原子状态的超精细子级之间的过渡的具体情况。结果表明,在碱金属原子的基态,这种转变被抑制了许多数量级相对于天真的期望。
1998-03-01 physics.atom-ph
Fine and hyperfine splitting of the low-lying states of $^9$Be
我们进行精确的计算的能级以及精细和超精细分裂的最低$^{1,3}\!P_J$,$^{3}\!S_1$,$^{3}\!P^e_J$,和$^{1,3}\!D_J$激发态的$^9$ Be原子使用明确相关的高斯函数和报告的故障的标准超精细结构理论。由于强大的超精细混合,防止使用常见的超精细常数,我们制定了一个描述的罚款和超精细结构是有效的任意耦合强度,并可能在许多其他原子系统中有广泛的应用。
2021-08-12 physics.atom-ph
Hyperfine frequencies of 87Rb and 133Cs atoms in Xe gas
基态~(87)Rb和~(133)Cs原子的微波共振频率与压强的非线性关系很大,这可能是由于Rb和Cs的范德华分子的作用.尽管三种气体的线性位移都是负的,但Ar和Kr的非线性位移的符号与先前测量的Ar和Kr的位移相反。实验数据显示出与以前的非线性位移理论的显著差异。除了分子中的超精细位移相互作用之外,通过考虑自旋-旋转相互作用,消除了大部分这种差异。在我们的实验精度的限制下,87 Rb和133 Cs在He,Ne和N2中的位移与压力呈线性关系。
2013-02-18 physics.atom-ph
Numerical Simulations of Hyperfine Transitions of Antihydrogen
ASACUSA(使用慢反质子的原子光谱学和碰撞)合作的目标之一是测量反氢的基态超精细跃迁频率,反氢是物理学中最著名系统之一的反物质对应物。这个高精度的实验产生了CPT的基本对称性的灵敏测试。对反氢原子超精细跃迁进行了数值模拟,提供了所需的反氢事件和可达到的精度信息。
2015-01-23 physics.atom-ph