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
Determining the antiproton magnetic moment from measurements of the hyperfine structure of antiprotonic helium
反质子氦光谱学的最新进展允许以300 MHz的精度测量(37,35)亚稳态的超精细结构(HFS)组分之间的分离,相当于3 × 10 ^{-5}的相对精度。对现有反质子氦HFS理论结果的不确定性分析表明,通过测量任意已知亚稳态HFS的适当选择分量的分裂,反质子的偶极磁矩值(目前已知仅为0.3%)的精度可以提高2个数量级。还讨论了通过三重共振法的模拟所提出的测量的可行性。
2007-07-24 physics.atom-ph
In-beam measurement of the hydrogen hyperfine splitting - towards antihydrogen spectroscopy
反氢是最轻的纯反物质原子,是研究CPT对称性的理想实验室。在绝对精度方面,基态超精细结构(GS-HFS)内的跃迁由于其小的能量分离而最有吸引力。ASACUSA建议在拉比型实验中使用冷反氢原子束来确定无场区域中的GS-HFS。本文介绍了利用ASACUSA反氢实验的光谱装置对零场氢GS-HFS的测量。$ν_\mathrm{HF}$ = $1~420~405~748.4(3.4)(1.6)~\textrm{Hz}$的测量值与$Δ$ $ν_\mathrm{HF}$ / $ν_\mathrm{HF}$ = $2.7\times10^{-9}$的相对精度构成了最精确的确定该数量在一个光束,并验证了反氢HFS实验的ppb级的发展光谱学方法。再加上最近提出的对生产区下游反氢原子$2.7~\textrm{m}$的观测,现在ASACUSA合作中已经具备了用反氢原子进行测量的先决条件。
2016-10-20 physics.atom-ph
Measurements of the hyperfine structure of $nP_J$ Rydberg states by microwave spectroscopy in Cs atoms
该研究在超冷铯 Rydberg 系综中利用微波光谱测量了 $nP_J$ Rydberg 态的超精细结构,确定了相关磁偶极耦合常数,并分析了系统不确定性,对 Rydberg 电测量和量子模拟具有重要意义。
2024-10-12 physics.atom-ph
Calculation of the hyperfine structure of Dy, Ho, Cf, and Es
用最近发展起来的具有大量价电子的开壳层组态相互作用(CI)方法研究了califorenium(Cf,Z= 98)和einsteinium(Es,Z= 99)两个重原子。受测量这些原子的超精细结构(HFS)的实验工作的启发,我们计算了磁偶极HFS常数$A$和电四极HFS常数$B$,以便用磁矩$μ$和电四极矩$Q$解释测量结果.为了验证我们的计算,我们还进行了类似的计算,为轻同系物镝(Dy,Z= 66)和钬(Ho,Z= 67),其电子结构类似于Cf和Es,分别。我们对某些Es同位素的核磁矩进行了修正,得到了改进的$^{253}$ Es磁矩值[ $μ$($^{253}$ Es)= 4.20(13)$μ_N$ ]。
2023-01-09 physics.atom-ph
New Measurement of the 2S Hyperfine Interval in Atomic Hydrogen
用1 S-2S跃迁的双光子光谱学对氢原子的2S超精细间隔进行了光学测量,得到的值为177 556 834.3(6.7)Hz。不确定性比我们小组在2003年所取得的结果小2.4倍,比任何独立的射频测量结果小4倍以上。QED理论预测的2S和1 S超精细间隔的特定组合$D_{21}=8 f_{\rm HFS}({2S}) - f_{\rm HFS}({1S})=48 953(3)$ Hz与实验得到的48 923(54)Hz值符合得很好。
2009-06-03 physics.atom-ph
Role of hyperfine interaction in Landé $g$-factors of $^3\!P^o_0$ clock states
在弱磁场近似下,我们导出了超精细诱导Landé $g$ -因子的一般表达式。利用该公式和多组态Dirac-Hartree-Fock理论,计算了$^{27}$ Al、$^+$和$δg^{(1)}_{\rm hfs}(^3\!P^o_0) = 7.78(30) \times 10^{-5}$ Sr中$5s5p~^3\!P^o_0$的$3s3p~^3\!P^o_0$时钟态的$δg^{(1)}_{\rm hfs}(^3\!P^o_0) = -1.183(6) \times 10^{-3}$因子,结果与实验值符合得很好.我们的理论也适用于预测超精细诱导的Landé $g$ -因子的其他原子系统。
2020-07-31 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
Nobelium energy levels and hyperfine structure constants
超重元素激光光谱学($Z>100$)的进步使得能够确定最重原子核的核矩,这需要对相关的超精细结构(HFS)常数进行高精度的原子计算。在这里,我们使用混合方法,结合线性耦合集团和组态相互作用方法,计算了一些铌(Z=102)态的HFS常数和能级。我们还利用16电子组态相互作用方法对NO的能量进行了广泛的研究,确定了在5 f壳层中有一个空穴的(5 f ^{13}7s^2 6d)和(5 f ^{13}7s^2 7 p)能级的位置,以评估它们对低能级(5 f ^{14} 7s 6d)和(5 f ^{14} 7s 7 p)的超精细结构计算的潜在影响。我们发现,与Yb的情况不同,低能级与填充和未填充的f壳层的混合是小的,并没有显着影响其性能。由此得到的5 f ^{14} 7s 7 p 1 P1能级的HFS常数,结合激光光谱测量,被用来提取Nobelium的核性质[S. Raeder等人,物理修订版信函120,232503(2018)]
2018-10-17 physics.atom-ph
QED corrections of order alpha (Zalpha)^2 E_F to the hyperfine splitting of P_1/2 and P_3/2 states in hydrogenlike ions
束缚电子的超精细结构(HFS)通过电子与其自身辐射场的自相互作用而改变。这种效应被称为自能修正。在这项工作中,我们讨论了高阶自能修正的估计束缚P态的HFS。这些都表示在一个半解析展开,涉及权力的Zalpha和ln(Zalpha),其中Z是核电荷数和α是精细结构常数。我们发现,对于P_1/2态,相对阶数α(Zalpha)^2的修正只涉及一个对数ln(Zalpha)[而不涉及α(Zalpha)^2 ln ^2(Zalpha)],而对于P_3/2态,甚至连一个对数也不存在.通过Foldy-Wouthuysen变换,我们确定了一个核自旋相关的电子的跃迁电流,这有助于P态的HFS的修正。所得到的分析结果的数值方法的比较。
2009-11-26 physics.atom-ph
First direct measurement of positronium hyperfine splitting with sub-THz light
电子偶素是研究束缚态QED的理想体系。正电子素的超精细分裂(Ps-HFS,约203 GHz)是一个重要的观测,但所有以前的测量Ps-HFS已间接测量塞曼分裂。磁场的均匀性可能存在未知的系统误差。我们正在尝试使用亚太赫兹辐射直接测量Ps-HFS。我们研制了一套在法布里-珀罗谐振腔中积累高功率(约10 kW)辐射的光学系统,并首次观测到了正电子素超精细跃迁。
2011-05-22 hep-ex physics.atom-ph
Self-energy correction to the hyperfine splitting and the electron g factor in hydrogen-like ions
束缚电子的超精细结构和g因子是由外加磁场引起的。对于hfs,磁场是由于核自旋。利用空间均匀、时间恒定的磁场来探测束缚电子g因子。对这些效应的自能修正比对兰姆位移的自能修正更难估计。在这里,我们描述了一个数值方法,这两种效果在臭名昭著的问题政权的氢类绑定系统与低核电荷数。在束缚库仑场中,计算是非微扰的。给出了2P态和nS态(n= 1,2,3)余项函数的精确数值.
2009-11-26 physics.atom-ph
Off-Diagonal Hyperfine Interaction and Parity Non-conservation in Cesium
我们对Cs原子的$6s$和$7s$态的超精细相互作用进行了相对论多体计算,包括非对角矩阵元。计算结果被用来确定半经验公式的准确性电磁跃迁振幅$<6s|M1|7s>$引起的超精细相互作用。我们发现,即使多体效应对矩阵元的贡献很大,平方根公式$<6s|H_{hfs}|7s > = \sqrt{< 6s|H_{hfs}|6s > < 7s|H_{hfs}|7s >}$仍然有效,其精度为$10^{-3}$的一部分。M1振幅的结果用于解释Cs中的$6s-7s$跃迁中的宇称违反测量,该测量声称可能与标准模型存在偏差。
2000-05-15 nucl-th physics.atom-ph
Nuclear Structure Effects on Hyperfine Splittings in Ordinary and Muonic Deuterium
本文提出一种考虑核激发和反冲的双光子交换理论框架,结合无π有效场理论,模型无关地描述了轻原子HFS的TPE效应,预测值与实验在1.4-1.7标准差内,突显核结构效应的重要性。
2023-11-22 nucl-th physics.atom-ph
Precise measurement of positronium hyperfine splitting using the Zeeman effect
电子偶素是研究束缚态量子电动力学的理想体系。电子偶素的超精细分裂(HFS),$Δ_{\mathrm{HFS}}$,是对束缚态计算的一个很好的检验,也是对标准模型之外的新物理的探索。一种新的QED计算方法揭示了QED预测值与实验平均值之间的偏差为15.ppm(3.9PDMATHABMN)的$Δ_{\mathrm{HFS}}$。在以前的所有实验中,都有可能出现新的物理或共同的系统不确定性。我们描述了一个新的实验,以减少可能的系统不确定性,并将提供一个独立的检查的差异。我们现在正在收集数据,到目前为止已经获得了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.395\,1 \pm 0.002\,4 (\mathrm{stat.}, 12\,\mathrm{ppm}) \pm 0.001\,9 (\mathrm{sys.}, 9.5\,\mathrm{ppm})\,\mathrm{GHz} $的最新结果。预计在一年内进行精确度为$O$(ppm)的测量。
2011-10-31 hep-ex physics.atom-ph
Precision calculation of the recoil--finite-size correction for the hyperfine splitting in muonic and electronic hydrogen
本文基于色散理论得到的核子电磁形状因子,对μ子和电子氢的超精细分裂进行了反冲-有限尺寸修正的高精度计算。这将有助于指导即将到来的搜索μ子氢的HFS过渡,并将允许精确确定的极化率和Zemach半径的贡献时,这种过渡被发现。
2022-08-08 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Transitions between hyperfine structure states of antiprotonic $^4 \mathrm{He}$ at collisions with medium atoms: interaction \emph{ab initio}
亚稳态反质子氦原子与介质原子的碰撞引起超精细结构(HFS)态之间的跃迁,以及微波M1谱线的移动和加宽。为了得到$(\mathrm{\bar{p} He} ^+)$与$\mathrm{He}$相互作用的矩阵势,在考虑电子关联的非限制Hartree-Fock方法框架下,采用二阶微扰理论(MP2)计算了势能面.在此基础上,数值求解了HFS通道的紧耦合方程组。计算了M1谱线的截面、跃迁速率、位移和展宽。它们被用来获得主方程的数值解,该主方程决定了HFS态密度矩阵的时间演化。计算结果与实验数据和模型计算结果进行了比较。
2019-11-24 nucl-th physics.atom-ph
New method of precise measurement of positronium hyperfine splitting
正电子偶素基态超精细分裂$Δ_{\mathrm{HFS}}$对QED的高阶修正很敏感。一个新的计算达到了$\mathrm{O}(α^3 \ln α)$,揭示了QED预言与实验结果之间的$3.9σ$差异。这种差异可能是由于以前实验中的系统问题,也可能是由于标准模型之外的贡献。我们提出了一个实验来测量$Δ_{\mathrm{HFS}}$采用新的方法,旨在弥补系统误差,这可能会影响以前的实验。我们的实验将提供一个独立的检查差异。完成了样机运行,并得到了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.380 4 \pm 0.008 4 \mathrm{GHz} (41 \mathrm{ppm})$的结果。预计在几年内可以实现O(ppm)精度的测量。
2010-04-30 hep-ex physics.atom-ph
Positronium Hyperfine Splitting
电子偶素是研究束缚态QED的理想体系。电子偶素的超精细分裂(Ps-HFS:约203 GHz)是检验QED的一个很好的工具,对标准模型之外的新物理也很敏感。实验结果与QED $σ$的预测值相差3.9 μ m(15 ppm)。指出了以往实验中可能存在的共同系统误差。我以两种不同的方式测量Ps-HFS。(1)首先描述了一个没有射频系统的原型运行。(2)本文介绍了一种新的无静磁场的直接Ps-HFS测量方法。介绍了优化研究的现状和目前的实验设计。我们现在正在为观察直接跃迁而进行一次试验实验。
2010-11-30 hep-ex physics.atom-ph physics.ins-det
Measurement of the hyperfine coupling constant for $nS_{1/2}$ Rydberg states of $^{85}$Rb
我们测量了$n$ = 43,44,45和46的$^{85}$ Rb的$nS_{1/2}$里德堡态的超精细结构分裂.根据分裂,超精细耦合常数,$A_{\mathrm{HFS}}$,被确定为15.372(80)GHz。这个结果是从以前的测量一个数量级的改进。我们研究和占系统的不确定性来源,如不需要的电场和磁场,偶极里德伯-里德伯相互作用,和交流位移。发现了超精细混合里德堡对态的初步证据。
2019-09-12 physics.atom-ph
Hyperfine structure of P states in muonic ions of lithium, beryllium and boron
计算了锂、铍和硼的μ离子P态的超精细结构间隔$ΔE^{hfs}(2P_{1/2})$和$ΔE^{hfs}(2P_{3/2})$。为了构造动量空间中的粒子相互作用算符,我们采用了在总原子动量F和总μ子动量j具有确定量子数的态上投影算符的张量方法.我们考虑了$α^4$,$α^5$和$α^6$阶的真空极化,相对论,四重和结构修正.所获得的数值的超精细分裂可以用于比较与未来的实验数据的CREMA合作。
2019-10-17 hep-ph physics.atom-ph
New Precision Measurement of Hyperfine Splitting of Positronium
电子偶素$Δ_{\mathrm{HFS}}$的基态超精细分裂对束缚态量子电动力学的高阶修正十分敏感。$Δ_{\mathrm{HFS}}$的理论预测值和平均实验值的偏差为15 ppm,相当于3.9个标准偏差(s.d.)。本文提出了一种新的精确测量方法,在我们所用的时间窗口内,测量到了与$10 \pm 2\,{\mathrm{ppm}}$一样大的非热化效应,从而减小了正电子素热化效应的系统不确定性。当考虑这种效应时,我们的新结果变为$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.394\,2 \pm 0.001\,6 ({\mathrm{stat., 8.0\,ppm}}) \pm 0.001\,3 ({\mathrm{sys., 6.4\,ppm}})$ \,GHz,这有利于QED在1.2 s. d以内的预言.并且使先前的实验平均值降低了2.6 s.d.。
2014-05-30 hep-ex physics.atom-ph
The theory of the Bohr-Weisskopf effect in the hyperfine structure
20年来,对HF光谱异常的研究一直在与相关的玻尔-魏斯科普夫效应作斗争。作为一种解决方法,本文提出了一种与模型无关的方法,利用超精细分裂估算核半径。这种方法是基于HFS与内转换系数的类比,以及Bohr-Weisskopf效应与内转换系数异常的类比。这使得透明的。它表明,可以从数据中提取的参数是均匀的核磁矩的磁化分布。因此,通过分析$^{209}$ Bi的类H和类Li离子的实验HFS,获得了半径$R_2$和(首次)$R_4$。讨论了HFS对$2p_{1/2}$态的临界预言。只有当更高的QED效应被适当地考虑时,才能以这种方式确定矩。因此,这组参数形成了严格的QED测试的基础。实验前景进行了讨论,旨在检索数据的HFS值为一组的几个电子配置的原子。
2015-03-21 nucl-th physics.atom-ph
Hyperfine structure of the metastable 3P2 state of alkaline earth atoms as an accurate probe of nuclear magnetic octupole moments
测量二价原子的长寿命$^3P_2$态的超精细结构(HFS)可以提供提取相对未开发的核磁八极矩和电十六极矩的机会。在这里,使用相对论多体方法的原子结构和核壳模型,我们评估这些更高的核矩的超精细结构的效果。我们发现,在$^{87}$ Sr的HFS间隔测量的灵敏度需要揭示的核八极矩引起的扰动是kHz的顺序。还报告了对$^{9}$ Be、$^{25}$ Mg和$^{43}$ Ca的类似分析结果。
2008-01-04 nucl-th physics.atom-ph
Recoil corrections to $μ$H hyperfine splitting
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
本文提出了μH超精细分裂的完整理论,直接计算QED和反冲修正,利用H超精细分裂得到质子结构修正,预测基态超精细分裂为182626(5) μeV。
2026-06-17 physics.atom-ph
Improved Measurements of Muonic Helium Ground-State Hyperfine Structure at a Near-Zero Magnetic Field
该研究利用日本强脉冲负μ子束,在近零磁场下首次以CH4为电子供体改进测量μ子氦-4基态超精细结构,获得更精确的Δν值,并检验了同位素效应与CPT不变性。
2023-12-15 physics.atom-ph
An atomic hydrogen beam to test ASACUSA's apparatus for antihydrogen spectroscopy
ASACUSA合作的目的是测量反氢的基态超精细分裂(GS-HFS),反氢是氢原子的反物质。在这两个系统中的相应的转换的比较将提供CPT对称性,三个离散对称性的组合电荷共轭,宇称,和时间反转的敏感测试。对于GS-HFS光谱仪的离线测试,我们构建了冷极化原子氢源。在这些论文中,我们报告了用我们的装置在地球磁场中成功地观测到氢原子的超精细结构跃迁。
2015-01-12 physics.atom-ph
Chiral perturbation theory of the hyperfine splitting in (muonic) hydrogen
本研究首次用重子手征微扰理论计算(μ子)氢超精细分裂的质子结构效应,发现领头阶极化率效应为零,得到更小的Zemach半径,总结构效应与此前评估一致,给出μ子氢1S超精细分裂推荐值。
2024-01-31 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Diagonal and off-diagonal hyperfine structure matrix elements in KCs within the relativistic Fock space coupled cluster theory
采用四分量相对论Fock空间耦合团簇方法研究了KCs分子低电子态的磁超精细相互作用。对角和非对角矩阵元素作为核间分离$R$的函数在有限场方案内计算。得到的矩阵元素表现出非常弱的依赖于$R$的分离超过8,而在基态平衡附近的分子HFS矩阵元素的原子值的偏差达到15\%。计算的HFS耦合的核心相关处理的水平上的依赖性进行了讨论。
2020-06-30 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Forward two-photon exchange in elastic lepton-proton scattering and hyperfine-splitting correction
我们将前向双光子交换(TPE)振幅与轻子-质子散射截面的积分联系起来。这些关系产生了另一种方法的TPE修正的超精细分裂(HFS)的类氢原子与等价的标准方法(Iddings,Drell和Sullivan)的结果暗示Burkhartt-Cottingham求和规则的评估。为了评估个体效应(例如,弹性贡献),我们的方法产生了不同的结果。我们比较这两种方法数值上的弹性贡献和完整的TPE修正HFS在电子和μ子氢的例子。
2017-09-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
Precision measurements of muonium and muonic helium hyperfine structure at J-PARC
MuSEUM 合作组在 J-PARC 利用脉冲 μ 子束精密测量 μ 子素与 μ 氦基态 HFS,以检验 QED、确定 μ 子参数并提升测量精度。
2025-03-17 physics.atom-ph
Interference effects in hyperfine induced $2s2s ^3P_0, ^3P_2 \to 2s^2 ^1S_0$ transitions of Be-like ions
基于多组态Dirac-Fock方法和HFST软件包,利用grasp 2K计算了类铍离子的超精细诱导$2s2p ^3P_0, ^3P_2 \to 2s^2 ^1S_0$ E1跃迁几率.结果表明,低Z类铍离子的干扰对超精细猝灭速率有很大影响,特别是对$2s2p ^3P_0 \to 2s^2 ^1S_0$跃迁.特别地,在这两个跃迁中,原子序数$Z$的干涉效应的趋势不是单调的。对于$2s2p ^3P_0 \to 2s^2 ^1S_0$ E1跃迁,在Z=7附近出现最强的干涉效应;对于$2s2p ^3P_2 \to 2s^2 ^1S_0$ E1跃迁,在Z=9附近出现最强的干涉效应。
2009-03-02 physics.atom-ph
Observation of the hyperfine transition in lithium-like Bismuth $^{209}\text{Bi}^{80+}$: Towards a test of QED in strong magnetic fields
我们进行了类Li $^{209}\text{Bi}^{80+}$的$2s$超精细分裂(HFS)的激光光谱测定,并重复了类H $^{209}\text{Bi}^{82+}$的$1s$ HFS的测量。两种离子物质随后被储存在GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Darmstadt的实验储存环中,并以$\approx 0.71\,c$的速度用电子冷却器冷却。脉冲激光激发的$M1$超精细跃迁进行了反共线和共线几何$\text{Bi}^{82+}$和$\text{Bi}^{80+}$,分别,并观察到荧光检测。我们得到了不同于文献值的$\text{Bi}^{82+}$的$ΔE^{(1s)}= 5086.3(11)\,\textrm{meV}$和$\text{Bi}^{80+}$的$ΔE^{(2s)}= 797.50(18)\,\textrm{meV}$。这些值提供的实验证据表明,两个分裂能量之间的特定差异,可以用来测试QED计算在最强的静态磁场在实验室独立的核结构的影响。实验结果与理论预测非常吻合,并证实了狄拉克项和相对论电子间相互作用修正的总和在0.5%的水平,确认占Breit相互作用的重要性。
2014-10-30 physics.atom-ph
Space as a spectroscopic laboratory: High-resolution spectroscopy of the [$^{13}$C II] hyperfine structure with SOFIA/upGREAT
Universität zu Köln(科隆大学);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg(海德堡大学天文学中心);Universidad Católica del Norte(天主安第斯大学)
通过高分辨率光谱观测,首次确定了[$^{13}$C II]的超精细结构常数,提升了对[$^{13}$C II]中心频率的精度,并展示了光谱分辨观测对基本原子性质的约束能力。
2026-07-17 astro-ph.GA 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
Self-energy correction to the hyperfine structure splitting of the 1s and 2s states in hydrogenlike ions
计算了类氢离子1 s和2s态超精细结构分裂的单圈自能修正。计算结果与其它修正相结合,发现了类锂离子^{209}Bi^{80+}和^{165}Ho^{64+}的基态超精细分裂。
1997-09-24 physics.atom-ph
Transition energy and lifetime for the ground state hyperfine splitting of high Z lithiumlike ions
计算了高Z类锂离子在$Z=49-83$范围内的基态超精细分裂值和超精细结构组分间的跃迁几率。考虑了相对论、原子核、量子电动力学和电子间相互作用的修正。结果表明,Bohr-Weisskopf效应可以用类氢离子和类锂离子的超精细分裂值的组合来消除。这为在重核的强电场和强磁场的组合中检验QED效应提供了可能。利用对^{209}Bi^{82+}中$1s$超精细分裂的实验结果,计算出^{209}Bi^{80+}中2s超精细分裂的ΔE=0.7969(2)eV。
1998-02-02 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
Evaluation of the screened vacuum-polarization corrections to the hyperfine splitting of Li-like bismuth
给出了类锂铋超精细分裂的真空极化屏蔽修正的严格计算。的两个电子图与电和磁真空极化回路进行评估的所有订单α *Z,包括Wichmann-Kroll的贡献。这提高了理论预测的准确性的特定差异的超精细分裂值的H和Li类铋。
2011-12-16 physics.atom-ph
Hyperfine splitting of $2^3S_1$ state in He$^3$
计算了氦同位素He $^3$的三重态$2^3S_1$的超精细分裂的相对论修正。采用了高精度的变分波函数,很好地考虑了电子-电子关联。由于原子核结构未知,用He $^{3+}$超精细分裂与实验结果进行了比较。令人惊讶的是,由于费米相互作用的二阶贡献,尽管额外的小因子$m/M$,是非常显着的。
2001-05-19 physics.atom-ph
Fine and hyperfine splitting of the 2P state in Li and Be$^+$
采用显关联Hylleraas基组,精确计算了Li和Be $^+$同位素2 P态的精细和超精细分裂.理论预测,包括混合的$P_{1/2}$和$P_{3/2}$状态,相对论和量子电动力学效应的超精细相互作用,与实验值进行了比较。它的结论是,精确的光谱测定的核磁矩需要消除原子核结构的影响,结合测量两个不同的状态。
2009-02-11 physics.atom-ph
Benchmarking of the Fock space coupled cluster method and uncertainty estimation: Magnetic hyperfine interaction in the excited state of BaF
本文研究了相对论多参考Fock-space耦合团簇(FSCC)方法预测分子超精细结构(HFS)常数的性能,并对相关的不确定性进行了计算分析。特别地,我们考虑了BaF的基态和激发态中的$^{19}$ F HFS常数。由于更大的基组依赖性,激发态结果的不确定性(16-85%)被发现是显着大于那些在基态常数($\sim$ 2%)。的从头算值进行了比较,最近的实验结果,和良好的整体协议内的理论不确定性founded. This工作表明的预测能力的FSCC方法和建立的不确定性估计的可靠性,这可能是至关重要的情况下,计算的属性不能直接比较实验。
2022-01-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Zemach and magnetic radius of the proton from the hyperfine splitting in hydrogen
本文讨论了氢原子基态超精细分裂修正的确定方法。考虑到质子电荷半径的最新值,提供了改进的计算。将实验数据与超精细分裂的预言相比较,推导出质子的Zemach半径为$1.045(16)$ fm。采用电磁形状因子的指数参数化,我们确定质子的磁半径为$0.778(29)$ fm。这两个值进行了比较与相应的电子-质子散射实验中获得的数据和从氢和μ素的超精细分裂之间的重新缩放的差异提取的数据。
2005-01-27 physics.atom-ph
Radiative and interelectronic-interaction corrections to the hyperfine splitting in highly charged B-like ions
The ground-state hyperfine splitting values of high-Z boronlike ions are calculated. Calculation of the interelectronic-interaction contribution is based on a combination of the 1/Z perturbation theory and the large-scale configuration-interaction Dirac-Fock-Sturm method. The screened QED corrections are evaluated utilizing an effective screening potential approach. Total hyperfine splitting energies are presented for several B-like ions of particular interest: {}^{45}Sc{}^{16+}, {}^{57}Fe{}^{21+}, {}^{207}Pb{}^{77+}, and {}^{209}Bi{}^{78+}. For lead and bismuth the experimental values of the …
2007-08-01 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
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
Ground state hyperfine splitting of high Z hydrogenlike ions
计算了高Z类氢离子的基态超精细分裂值。考虑了相对论修正、核修正和QED修正。在单粒子模型中用选择的g_{S}因子计算核磁化分布校正(玻尔-魏斯科普夫效应),以得到观测到的核磁矩。在玻尔-韦斯科普夫效应的计算中,还考虑了核自旋-轨道相互作用的附加贡献。计算结果表明,理论计算的^{165}Ho^{66+}超精细分裂分量之间的跃迁波长与实验符合得很好。
1997-06-23 physics.atom-ph
Hyperfine Structure of $nP_{1/2}$ Rydberg States in $^{85}$Rb
我们利用毫米波光谱技术在激光冷却的$^{85}$ Rb原子系综上测量了$nP_{1/2}$里德堡态的超精细结构。系统的不确定性,在我们的测量从塞曼分裂引起的杂散磁场和偶极-偶极相互作用的两个里德伯原子的因素与所获得的统计不确定性。我们最终测量的$nP_{1/2}$超精细耦合常数为$A_{\text{hfs}}=1.443(31)$ ~GHz。这种测量对于长程里德堡分子的研究、里德堡电测量和涉及$nP_{1/2}$原子的偶极-偶极相互作用的量子模拟是有用的。
2022-07-18 physics.atom-ph quant-ph
Isotope shifts of the 4s2 1S0 -> 4s5p 1P1 transition and hyperfine splitting of the 4s5p 1P1 state in calcium
利用离子库仑晶体的产生技术,测量了天然钙同位素4s 21 S 0 → 4s 5 p1 P1跃迁的同位素位移以及Ca-43中4s 5 p1 P1态的超精细分裂。计算了Ca-43的场位移系数、比质量位移系数和超精细结构常数。
2004-03-31 physics.atom-ph
Development of microwave cavities for measurement of muonium hyperfine structure at J-PARC
MuSEUM合作计划在日本质子加速器研究综合体(J-PARC),材料和生命科学实验设施中测量μ 鎓的基态超精细结构(HFS)。不久将在H线上提供的高强度光束可以进行一个数量级的更精确测量。我们计划分两个阶段进行测量。首先,我们将在近零磁场中测量Mu-HFS,然后我们将在强磁场中测量它。为此,我们研制了两种微波谐振腔。此外,我们评估了系统的不确定性,从这样的波动的微波场,并确认微波系统的要求,我们使用的微波场分布计算的有限元法。
2022-01-03 hep-ex physics.atom-ph physics.ins-det
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
Second-order magnetic contributions to the hyperfine splitting of the 5snd ^1D_2 states in ^87Sr
采用无多普勒双光子激发结合双光子探测的方法,研究了主量子数量子数11 <= n <= 25的^{87}Sr的5snd ^1D_2态的超精细结构.基于更精确的数据,与以前的结果相比,超精细结构的二阶微扰理论使用MQDT波函数进行了分析。因此,我们发现,令人惊讶的大B-因子通过拟合数据与Casimir公式不反映四极相互作用,而是主要由二阶磁偶极子的贡献。此外,这种类型的分析消除了奇-偶同位素位移的King图中的不一致性。结果表明,即使在精细结构分裂比超精细分裂大的情况下,高阶效应对双价原子激发态的超精细分裂也是重要的.
1997-06-06 physics.atom-ph
Laser excitation of the 1s-hyperfine transition in muonic hydrogen
CREMA合作正在寻求通过脉冲激光光谱法以1 ppm的精度测量μ子氢($μ$ p)的基态超精细分裂(HFS),以确定具有$2\times10^{-4}$相对精度的双光子交换贡献。在所提出的实验中,$μ$ p原子经历从单重超精细态到三重超精细态的激光激发,{然后}通过与H $_2$分子的非弹性碰撞被猝灭回到单重态。碰撞退激后产生的动能的增加被用作超精细状态之间的成功激光跃迁的签名。本文计算了一个$μ$ p原子初始处于单重超精细态时,经过激光激发到三重态,然后经过碰撞诱导退激回到单重态的组合几率.这个组合概率已计算使用光学布洛赫方程,包括非弹性和弹性碰撞。在实验条件下,忽略由{激光带宽和}碰撞引起的退相干效应将高估跃迁几率超过两倍。此外,我们还考虑了多普勒效应,并提供了矩阵元,饱和通量,弹性和非弹性碰撞率的单重态和三重态,和共振线宽。因此,该计算量化了HFS实验的关键未知数之一,从而精确定义了对激光系统的要求,并优化了氢气靶,其中形成$μ$ p并将发生激光光谱学。
2022-06-07 physics.atom-ph