FSRCC two-valence calculations of clock transition properties, dipole polarizability and isotope shifts in Fermionic and Bosonic Sr
本研究用FSRCC和PRCC理论计算锶同位素钟跃迁性质、极化率和同位素位移，结果与实验吻合，并发现Breit、QED和三重激发修正至关重要。
2025-10-17 physics.atom-ph
Configuration interaction calculation for the isotope shift in Mg I
本文在构型相互作用能量计算的基础上，提出了一种计算少价电子原子同位素位移的从头算方法。发展该方法的主要动机来自于分析早期宇宙中同位素丰度的差异是否会导致类星体吸收光谱中观测到的异常。目前对这些异常的最好解释是假设精细结构常数α在早期较小。我们表明，我们可以计算镁的同位素位移具有良好的精度。
2003-12-23 physics.atom-ph
Growth of quartet correlations in neutron-rich tellurium isotopes within quartet Bardeen-Cooper-Schrieffer theory
RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science（RIKEN理化学研究所西村加速器科学中心）；Center for Mathematics and Physics, University of Aizu（会津大学数理物理中心）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Department of Physics, Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究科物理学系）；Quark Nuclear Science Institute, The University of Tokyo（东京大学夸克核科学研究所）
研究富中子碲同位素的四重态关联，在四重态BCS框架下，以\(^{100}\)Sn为核心，考虑特定模型空间和相互作用求解方程，发现价中子数增加时，价四重态数等增长，质子占据变化，增强了四重态混合并重新分配质子权重。
2026-09-29 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Relativistic calculations of X-Ray transition energies and isotope shifts in heavy atoms
计算了重原子的X射线跃迁能和同位素位移。采用Dirac-Fock-Sturm方法，在非相对论组态平均值的近似范围内计算了内壳层中有空位的能级。所得结果与其他组态相互作用的理论计算和实验数据进行了比较。
2018-04-27 physics.atom-ph
Imaging of isotope diffusion using atomic-scale vibrational spectroscopy
本研究利用原子级振动光谱学实现了对13C graphene中12C碳原子同位素成像及自扩散监测，克服了传统技术空间分辨率限制，为纳米同位素工程和示踪提供了基础方法。
2023-06-28 physics.atom-ph
Observation of an unexpected negative isotope shift in 229Th+ and its theoretical explanation
我们测量了~（229）Th ~+的402.0 nm和399.6 nm共振线的超精细结构和同位素位移。这些跃迁可以提供通往229 Th同质异能核态激发的途径。在399.6 nm谱线上观察到相对于232 Th+的一个意想不到的负同位素位移，表明激发态与核之间存在很强的库仑耦合。我们发展了一种新的全阶方法来计算同位素位移，它普遍适用于具有多个价电子的重原子和离子。理论计算解释了399.6 nm跃迁的负同位素位移，并对激发态进行了修正分类。计算的同位素位移与实验值符合得很好。
2015-08-26 physics.atom-ph
Simultaneous Magneto-Optical Trapping of Two Lithium Isotopes
在基于全半导体激光器系统的磁光阱中，同时囚禁了4 × 10^8费米子6 Li原子和9 × 10^9玻色子7 Li原子。我们优化了用于交感蒸发冷却的双同位素样品。这是产生费米锂原子量子简并气体的关键一步。
1999-09-06 physics.atom-ph
Magic-wave-induced $^1S_0-^3P_0$ transition in even isotopes of alkaline-earth-like atoms
具有"神奇“波长的圆偏振激光束可用于将$^3P_1$态混合到长寿命亚稳态$^3P_0$中，因此即使在类碱土原子的同位素中也能进行严格禁止的$^1S_0$ $-$ $^3P_0$”时钟"跃迁，而不改变跃迁频率。在奇数同位素中，激光束可以将最初由超精细混合实现的“时钟”跃迁的线宽调整到最佳值。我们提出了一个详细的分析的各种因素影响的分辨率和不确定性的光学频率标准的基础上同时暴露的原子的晶格驻波和一个额外的“状态混合”波，包括估计的“魔术”波长，拉比频率的“时钟"和状态混合过渡，交流斯塔克位移的地面和亚稳态的二价原子。
2007-01-11 physics.atom-ph
Isotope effects in the harmonic response from hydrogenlike muonic atoms in strong laser fields
计算了类氢μ子原子在超强高频激光场中的高次谐波产生。系统的低核电荷数Z被认为是适用于非相对论性的描述。通过比较不同同位素的辐射响应，我们展示了谐波谱中有限核质量和尺寸的特征签名。特别是当Z>1时，粒子相对运动的薛定谔方程中出现了一个有效μ子荷，它影响了谐波截止的位置。可以实现MeV域的截止能量，为产生超短相干伽马射线脉冲提供了前景。
2010-02-14 physics.atom-ph
Isotope shift of nuclear magnetic resonances in 129Xe and 131Xe caused by spin-exchange pumping by alkali metal atoms
Concern CSRI Elektropribor, JSC（Concern CSRI Elektropribor 股份公司）；Ioffe Institute（约费研究所）
研究了碱金属原子自旋交换泵浦对氙-129和氙-131核磁共振频率异构移位的影响，发现不完全平均不均匀局部磁场是主因，建立的数值模型与实验结果吻合良好。
2019-06-15 physics.app-ph physics.atom-ph
Single Photon Atomic Sorting: Isotope Separation with Maxwell's Demon
同位素分离是现代社会面临的重大挑战之一，在基础科学、医学、能源和国防领域具有巨大潜力。我们在这里考虑一个新的和一般的同位素分离方法。该方法基于原子束中特定同位素的质量与磁矩比的不可逆变化，随后是磁性多极，其梯度偏转并引导原子。其基本机制是通过每个被分离的原子的单散射光子的信息来减少光束的熵。我们数值模拟同位素分离的一系列例子，包括锂，我们描述了我们目前正在建设的实验装置。其他例子的模拟表明，这种技术的一般适用性，几乎整个周期表。我们表明，该过程的效率仅受可用激光功率的限制，因为平均一个光子可以分离一个原子。所提出的方法的实际重要性在于，大规模同位素分离应该是可能的，使用普通的廉价磁体和现有的超声束和激光技术。
2010-05-07 physics.ao-ph physics.atom-ph
Long-range interactions between a He($2 ^3S$) atom and a He($2 ^3P$) atom for like isotopes
对于He（$2 ^3S$）原子和He（$2 ^3P$）原子之间的相互作用，我们报道了在Hylleraas坐标下用精确的变分波函数微扰理论计算确定大核间距下势能系数的结果.我们评估的系数$C_{3}$的一阶共振偶极-偶极能量和范德华系数$C_{6}$，$C_{8}$，和$C_{10}$的二阶能量所产生的相互扰动的瞬时电偶极，四极，八极相互作用。我们还计算了三阶能量的主导贡献系数$C_{9}$。我们建立了确定的值，包括对${}^3$ He（$2 ^3S$）- ${}^3$ He（$2 ^3P$）和${}^4$ He（$2 ^3S$）- ${}^4$ He（$2 ^3P$）相互作用的有限核质量的处理。
2005-11-30 physics.atom-ph
Interisotope effects in optimal dual-isotope loading into a shallow optical trap
将同位素$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb同时加载到浅的远共振阱（FORT）中的研究表明，与单独加载任一同位素相比，加载的最大原子数意外地减少。FORT的同时加载将受到附加的同向和异向光辅助碰撞损失的影响。然而，这些损失的测量和发现是不够的，以解释所观察到的下降的原子总数加载到FORT。我们发现，我们的观察结果是一致的，在加载速率下降所造成的同位素间中断的有效激光冷却所需的加载原子到光阱。
2012-03-20 physics.atom-ph
Isotope Separation of Potassium with a magneto-optical combined method
由于同位素具有相似的物理和化学性质，通常很难分离。另一方面，同位素位移在高分辨率光谱中被很好地分离，使得它们可以通过激光单独处理，从而分离。在这里，我们报告这样的同位素分离实验与钾原子。同位素被独立地光泵浦到所需的自旋状态，然后用Stern-Gerlach方案分离。一个微毛细管炉被用来准直原子束，和一个Halbach型磁铁阵列被用来偏转所需的原子。最后，将$^{40}$ K富集两个数量级。这种磁光结合的方法为分离同位素提供了一种有效的方法，如果相应的光抽运方案可行，可以推广到其他元素。
2021-11-21 physics.atom-ph
Precise measurements of UV atomic lines: Hyperfine structure and isotope shifts in the 398.8 nm line of Yb
我们展示了一种技术，频率测量的UV跃迁亚MHz的精度。使用环形腔谐振器测量频率，该环形腔谐振器的长度相对于锁定到$^{87}$ Rb的$D_2$线的参考激光进行校准。我们用它测量了Yb原子的398.8 nm ${^1S}_0 \leftrightarrow {^1P}_1$谱线。我们报告了所有七种稳定同位素的同位素位移，包括最稀有的同位素$^{168}$ Yb。我们已经能够解决重叠的$^{173}$ Yb（$F = 3/2$）和$^{172}$ Yb过渡的第一次。我们还获得了高精度测量的激发态超精细结构的奇数同位素，$^{171}$ Yb和$^{173}$ Yb。这些测量解决了早期测量中的几个差异。
2003-07-18 physics.atom-ph physics.optics
Qualitative feature of the low-lying spectrum of intrashell states of 4-valence-electron atoms derived from symmetry consideration
研究了四价电子原子壳层内态波函数中存在的固有节面。这些表面的决定性作用已被证明，低水平的排序已被预测，已提出了一个初步的分类方案，存在的三个旋转带已被建议。
1998-05-07 physics.atom-ph
Atomic collider into dual-isotope magneto-optical trap
当传统MOT的三对高斯激光束中的两对在跑道位形中失调时，有效的坐标相关涡旋力确实会出现。然后，原子被这种涡旋力加速，直到它的速度不被阻尼力平衡。这种情况可能会产生一个稳定的原子环旋转一定半径。由于涡旋力、阻尼力和俘获力对频率和激光束强度的依赖性不同，使得在双组分或双同位素磁光阱中两个轨道原子群的半径相等成为可能，从而安排一个具有预定相对速度的冷却原子的连续碰撞器。以铷同位素Rb 85和Rb 87为例，提出并设计了一种能使两种不同类型的原子以不同角速度沿同一环形轨道旋转进入常规六束结构的MOT的对撞机装置。
2006-01-13 physics.atom-ph physics.optics
Isotope Shifts in the Metastable a$^5$F and Excited y$^5$G$^\circ$ Terms of Atomic Titanium
我们测量和分析的同位素位移之间的亚稳态的α $^5$ F和激发的γ $^5$ G $^\circ$条款的中性钛通过探测钛蒸汽在空心阴极灯使用饱和吸收光谱的多重跃迁。我们解决了五个$J\to J+1$和四个$J\to J$跃迁的多重峰内的三个$I=0$稳定同位素（$^{46}$ Ti，$^{48}$ Ti和$^{50}$ Ti）。这些跃迁的同位素位移使我们能够确定α $^5$ F和γ $^5$ G $^\circ$能级自身精细结构分裂的同位素依赖性变化。结合现有的知识，钛核的核电荷半径，我们得出特定的质量和场的变化，这分别产生于相关的电子运动和电子密度在核，并进一步观察到一个强大的$J$依赖的变化。我们的研究结果深入了解过渡金属原子如钛的电子和核结构，并表征光学跃迁，可以允许过渡金属物种的超冷气体的光学操纵。
2021-02-05 physics.atom-ph
Alkali ion-to-neutral atom converter for the magneto-optical trap of a radioactive isotope
我们已经开发出一种独特的中和装置，它使用由铂壁包围的钇靶来磁光捕获放射性原子。一般来说，在核反应中产生的放射性核以离子形式被提取和运输。对于磁光阱，热中和必须发生在具有小功函数的金属表面上。该转换器可以产生具有小角发散的中性原子束，考虑到原子和离子的再循环，该中性原子束以显著的效率将离子转换成中性原子。我们证明了离子中和过程中使用稳定的铷和确认$10^6$中和原子的磁光阱。此外，使用<$的实验证明了中和的<$原子的获得。
2019-08-28 physics.atom-ph
Relativistic effects in two valence electron atoms and ions and the search for variation of the fine structure constant
我们进行精确的计算的过渡频率在两个价电子原子和离子的精细结构常数，α的变化的依赖性。采用相对论Hartree-Fock方法，结合多体微扰理论和组态相互作用方法计算跃迁频率。这些结果将用于原子钟类型的实验室实验，旨在测试α是否随时间变化。
2004-04-08 physics.atom-ph
Isotope-shift spectroscopy of the ${^1}S_0 \rightarrow {^3}P_1$ and ${^1}S_0 \rightarrow {^3}P_0$ transitions in strontium
具有窄光学跃迁的同位素位移光谱为原子结构计算提供了基准，并且还被提议作为约束预测物理学超出标准模型的理论的一种方式。在这里，我们测量了所有稳定的锶同位素之间的${^1}S_0 \rightarrow {^3}P_1$和${^1}S_0 \rightarrow {^3}P_0$转换相对于${^{88}}$ Sr的频率偏移。这包括首次报道的测量${^{88}}$ Sr- ${^{86}}$ Sr和${^{88}}$ Sr- ${^{84}}$ Sr的${^1}S_0 \rightarrow {^3}P_0$同位素偏移。使用这两个转换的同位素偏移测量，进行King图分析。这些结果与其他原子系统中最近的同位素位移测量相结合，将有助于改进原子结构计算和新物理学的理论预测。
2019-11-20 physics.atom-ph
Precision calculations of atoms with few valence electrons
本文讨论了利用对方程构造原子价电子有效哈密顿量$H_{\rm eff}$的可能性。通过求解$H_{\rm eff}$的本征值问题，找到了原子光谱的低能部分。以这种方式，可以有效地解释价-价和核-价的相关性。我们在一个以$1s^2$为核心的四电子原子模型上测试了这种方法。用$H_{\rm eff}$获得的两个价电子的光谱与所有四个电子的全构型相互作用完全一致。
2003-06-07 physics.atom-ph physics.comp-ph
Precision measurement of atomic isotope shifts using a two-isotope entangled state
原子同位素位移（IS）是原子电子能级中与同位素相关的能量差。这些变化在原子和核物理学中起着重要的作用，特别是在后者中作为原子核结构的标志。最近，IS已被建议作为独特的探头超越标准模型（SM）物理的条件下，他们被确定显着更精确地比目前的最新状态的art.In这项工作中，我们提出了一个简单而强大的方法来测量IS与离子在保罗陷阱，利用希尔伯特子空间是不敏感的共模噪声，但敏感的IS。使用这种方法，我们评估了$^{86}\text{Sr}^+$和$^{88}\text{Sr}^+$中$5S_{1/2}\leftrightarrow4D_{5/2}$跃迁的IS，其中$1.6\times10^{-11}$的相对不确定度为570，264，063.435（9）Hz。此外，我们检测到$3.46(23)\times10^{-8}$的相对差异之间的轨道g因子的电子在$4D_{5/2}$水平的两种同位素。我们的方法是相对容易实现的，是无关的元素或同位素，铺平了道路，为未来的桌面搜索新的物理和测试量子多体计算和原子核结构的研究提出了有趣的前景。
2019-06-13 hep-ex nucl-ex physics.atom-ph
Fock space relativistic coupled-Cluster calculations of Two-Valence Atoms
本文发展了一种适用于二价原子系统的全粒子Fock空间相对论耦合团簇方法。然后，我们描述了一个计划，采用耦合集团波函数计算原子的性质。在此基础上计算了Sr、Ba和Yb的激发能、磁超精细常数和电偶极矩阵元。计算了Sr $^+$、Ba $^+$和Yb $^+$的电四极HFS常数和电偶极矩阵元。对于这些，我们使用的一价耦合团簇波函数作为一个中间的二价计算。计算了Yb $^+$的磁偶极超精细常数。
2010-09-29 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
Isotope shift for total electron binding energy of atoms
本研究采用含Breit相互作用的相对论Hartree-Fock方法，计算Z=120以内原子和单电荷离子总电子结合能的同位素位移，给出位移系数表，验证了幂律插值的高精度，且结果可推广到更高电荷态离子。
2025-07-29 physics.atom-ph
Hyperfine structure and isotope shifts of the $^1P_1 \leftarrow{} ^{1}S_0$ transition in atomic zinc
利用低温缓冲气体束和正交探测器，测量了锌原子 213.8 nm 跃迁的绝对频率、同位素位移、辐射寿命及超精细结构，频率不确定度达 1 MHz（自然线宽的 1%）。
2023-09-07 physics.atom-ph
Strong-field ionization of atoms with $p^3$ valence shell: Two versus three active electrons
对于一个模型原子与$p^3$价壳层，我们构建一致的三个和两个活跃的电子模型，使他们的直接比较。在这些模型中，我们研究了飞秒强激光场中第三激活电子对双电离产额的影响。我们揭示了在非顺序电离占主导地位的场强区域中，两种模型获得的双电离信号之间的比例。我们推导出解析的对应规则连接内获得的三个和两个活跃的电子模型的双电离产率。
2020-06-05 physics.atom-ph
Relativistic effects in search for new intra-atomic force with isotope shifts
原子光谱的同位素位移被认为是探测原子中电子和中子之间新的相互作用的一种手段。我们采用的方法，寻求一个故障的国王的线性同位素位移的两个原子的过渡。在本工作中，我们使用相对论性波函数评估的非线性的大小和结果进行了比较，与非相对论性波函数在我们以前的工作。事实证明，非相对论计算低估了非线性，由于新的相互作用的质量范围内的介质大于1兆电子伏。进一步，我们发现粒子物理标准模型中的非线性被$\text{p}_{1/2}$态中的相对论效应显著放大。为了在新物理学搜索中消除这个障碍，我们建议避免使用$\text{p}_{1/2}$，而使用$\text{p}_{3/2}$。
2020-06-16 hep-ph physics.atom-ph
Precision measurement of the 5 2S1/2 - 4 2D5/2 quadrupole transition isotope shift between 88Sr+ and 86Sr+
我们测量了86 Sr+相对于丰度最高的同位素88 Sr+的窄四极子允许的5/2S_（1/2）-42 D_（5/2）跃迁的同位素位移。这是使用单个捕获离子的高分辨率激光光谱学来实现的，并且测量的位移是Δ nu_meas^（88，86）= 570.281（4）MHz。我们还测试了最近发展起来的一种成功的从头计算类碱原子体系同位素位移的方法，并给出了我们的初步结果：Δ nu_calc^（88，86）= 457（28）MHz。据我们所知，这是第一次高精度测量和计算同位素位移。虽然测量结果和计算结果基本一致，但它们之间存在明显的差异，我们认为在我们的计算中低估了具体的质量变化。我们的测量提供了一个严格的测试，进一步完善的理论同位素位移计算方法的原子系统与一个单一的价电子。
2010-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Positronium formation from valence and inner shells in noble gas atoms
当最近的实验正电子素（Ps）的形成截面在惰性气体中进行了比较，最新的理论研究，协议是定性的，但不是定量的。在本文中，我们重新审视这个过程，并表明，在低能量Ps的形成必须处理非微扰。我们也看看Ps形成与内壳层电子。
2005-12-19 physics.atom-ph
RCCPAC: A parallel relativistic coupled-cluster program for closed-shell and one-valence atoms and ions in FORTRAN
我们报告了一个并行FORTRAN程序RCCPAC的发展，以解决封闭壳层和一价原子和离子的相对论耦合团簇方程。并行化是通过使用消息传递接口来实现的，它适用于分布式存储计算机。用约化矩阵元定义了耦合团簇方程，并用Jacobi方法迭代求解。计算得到的基态和激发态耦合团簇波函数可用于计算闭壳层和一价原子或离子的各种性质。作为例子，我们计算了基态相关能、附着能、$E$ 1约化矩阵元和超精细结构常数。
2016-12-29 physics.atom-ph
Enhancement factors for positron annihilation on valence and core orbitals of noble-gas atoms
用多体理论计算了低能正电子湮没惰性气体原子价电子和芯电子的湮没动量密度和相关增强因子。s，p和d-波正电子的动量到正电子素形成阈值的原子被认为是。的增强因子参数化的影响，短程电子-正电子的相关性，增加了超越独立粒子近似的湮灭概率。对于所有的正电子分波和电子子壳层，增强因子被发现是相对不敏感的正电子动量。核心电子轨道的增强因子也与正电子角动量无关。最大的增强因子（$\sim 15$）被发现为5 p轨道在E2，而核心轨道的值通常是$\sim 1.5$。
2017-03-20 physics.atom-ph
Time delay in valence shell photoionization of noble gas atoms
Research School of Physical Sciences, The Australian National University（澳大利亚国立大学物理科学研究学院）
本研究利用非相对论随机相位近似计算稀有气体原子价壳层光电离的时间延迟，并通过实验验证其在不同光子能量下的表现。
2013-03-18 physics.atom-ph
Hyperfine anomalies in Fr: boundaries of the spherical single particle model
我们测量了在封闭中子壳层附近（$^{213}$ Fr中$N$ = 126）的Fr同位素（$^{206g,206m, 207, 209, 213, 221}$ Fr）中$7P_{1/2}$态在100 ppm水平的超精细分裂。在五个同位素和一个同分异构状态的$7S_{1/2}$分裂的测量，结合以前的测定，揭示了空间分布的核磁化，即玻尔-韦斯科普夫效应。我们比较了我们的结果与一个简单的壳模型组成的不成对的单价核子轨道的球形核，并发现在一系列的中子缺乏同位素（$^{207-213}$ Fr）良好的协议。此外，我们发现几个甚至- $ N$同位素的近恒定的质子异常。这确定了一组Fr同位素，其原子核结构可以很好地理解为弱相互作用参数的提取奇偶非保守性研究。
2015-07-16 physics.atom-ph
Probing New Physics with Isotope Shift Spectroscopy
我们研究了利用光学原子钟跃迁的同位素位移测量来探测标准模型之外的物理的可能性。我们首先推导出通用的新物理学的范围以上的GeV规模在有效场论水平，以及估计可能的新的自旋独立力介导的亚GeV状态耦合到电子和中子的限制。我们还研究了弱力，并表明同位素位移可以提供强有力的约束的$Z^0$耦合到价夸克，补充在LEP和原子宇称破坏实验的精确观测。最后，最近的实验提示的一个新的750 GeV的共振双光子的动机，我们还考虑了潜在的探测与电子，夸克和胶子的宇称保持耦合用这种方法。特别地，将双光子信号与来自$g_e-2$的间接约束和镱中的同位素位移相结合允许以前所未有的精度探测与电子的共振耦合。
2016-02-15 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
All-optical production and trapping of metastable noble gas atoms down to the single atom regime
稀有气体原子同位素比的测定在物理学、核军备控制和地球科学等领域有着广泛的应用。对于若干应用，特定惰性气体同位素（例如Kr和Ar）的浓度如此低，以致于对于浓度的精确测定而言，单原子检测是高度期望的。作为在这个方向上的重要一步，我们演示了操作的氪原子陷阱痕量分析（ATTA）设置的基础上的磁光阱（MOT）的亚稳态氪原子激发的全光手段。与制备亚稳态惰性气体原子的其他最先进技术相比，全光学生产能够克服最小探针体积的限制，并避免样品的交叉污染。此外，它还允许紧凑和可靠的设置。我们通过采用最丰富的同位素Kr-84来确定我们的实验设置的最佳参数，并在3D MOT内演示单原子检测。
2014-08-08 physics.atom-ph
Laser Probing of Neutron-Rich Nuclei in Light Atoms
富含中子的6 He和8 He同位素表现出一种奇特的原子核结构，它由一个紧密结合的4 He样核心和额外的中子在相对较远的距离上轨道运行，形成一个晕。最近的实验工作已经成功地在激光捕获和冷却这些短暂的，罕见的氦原子，并通过对单个被捕获的原子进行激光光谱学测量沿着4 He-6 He-8He链的原子同位素位移。同时，少电子原子结构理论，包括相对论和QED修正，在计算同位素位移方面达到了相当的精度。在平行的努力中，也通过测量原子同位素位移，研究了锂和铍同位素的核电荷半径。所采用的技术是中性热锂原子的共振电离光谱和铍离子的共线激光光谱。结合原子理论和激光光谱学的进展，这些轻晕核的电荷半径现在已经确定为第一次独立的原子核结构模型。将计算结果与大量原子核结构计算的预测值进行了比较，并用于指导我们对极丰中子环境下核力的理解。
2013-07-10 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Many-body calculations of relativistic energy shifts for single- and double-valence atoms
本文采用相对论Hartree-Fock方法，结合多体微扰理论和组态相互作用技术，计算了C Ⅲ，C Ⅳ，Na Ⅰ，Mg Ⅰ，Mg Ⅱ，Al Ⅱ，Al Ⅲ，Si Ⅳ，Ca Ⅱ和Zn Ⅱ的强电偶极跃迁频率的相对论能移.这些跃迁被用来研究类星体吸收光谱中精细结构常数的变化。计算结果与前人的计算结果吻合较好。Breit贡献的分析也被提出。
2007-10-25 physics.atom-ph
Combining configuration interaction with perturbation theory for atoms with large number of valence electrons
一个版本的组态相互作用（CI）方法的开发，处理高度激发的多电子基态微扰，使其列入不影响的CI矩阵的大小。这至少在原则上消除了CI方法在处理多电子原子或离子时的主要限制。我们进行计算的光谱碘和它的离子，钨，镱的原子与开放的$s$，$p$，$d$和$f$ -壳的例子。计算数据与实验数据的良好一致性说明了该方法的能力。讨论了它的优点和局限性。
2016-11-01 physics.atom-ph
Measurement of the Hyperfine Structure and Isotope Shifts of the 3s23p2 3P2 to 3s3p3 3Do3 Transition in Silicon
测量了硅中3s 23 p23 P2到3s 3 p33 Do 3跃迁的超精细结构和同位素位移。用激光诱导荧光方法研究了Si原子束在221.7nm处的跃迁。对于29 Si，3s 23 p2 3 P2能级的超精细A常数被确定为-160.1 ± 1.3MHz（1 σ误差），3s 3 p3 3Do 3能级的A常数为-532.9 ± 0.6MHz。这是第一次测量这些常数。29 Si和30 Si跃迁的同位素位移（相对于丰度同位素28 Si）分别为1753.3 ± 1.1 MHz和3359.9 ± 0.6 MHz。这比先前的测量提高了大约两个数量级。从这些结果中，我们能够预测的超精细结构和同位素位移的放射性31 Si原子，这是在建立一个可扩展的量子计算机的兴趣。
2010-09-25 physics.atom-ph
Analytic Response Relativistic Coupled-Cluster Theory: The first application to indium isotope shifts
在基础研究和原子核结构研究中，对原子体系同位素位移的精确计算需求日益增加，在相对论耦合集团理论框架下，提出了一种计算原子场位移和质量位移因子的能量导数方法.这种方法允许确定原子算符的期望值，克服了现有原子物理学方法中存在的基本问题，即它满足Hellmann-Feynman定理，不涉及任何非终止级数，并且不需要选择任何微扰参数。作为一个概念的证明，已开发的解析响应相对论耦合集群理论已被应用于确定质量转移和场转移因子为不同的原子状态的铟。在246.8-nm（5 p $^2$ P $_{3/2}$ $\rightarrow$ 9 s $^2$ S $_{1/2}$）和246.0-nm（5 p $^2$ P $_{1/2}$ $\rightarrow$ 8 s $^2$ S $_{1/2}$）跃迁中进行了$^{104-127}$ In的高精度同位素位移测量，以检验我们的理论结果。理论值和测量值之间的一个很好的协议被发现，这是已知的具有挑战性的多电子原子。计算出的原子因子允许一个准确的测定核电荷半径的地面和异构态的$^{104-127}$在同位素，提供了同位素独立的比较的绝对电荷半径。
2019-11-07 nucl-ex physics.atom-ph
Continuous Comagnetometry using Transversely Polarized Xe Isotopes
本文介绍了一种横向极化自旋交换泵浦的惰性气体彗星磁强计，它能抑制纵向极化引起的系统误差。Rb原子以及$^{131}$-和$^{129}$-原子核同时垂直于脉冲偏置场极化。通过脉冲重复频率的频率调制，同时满足两种同位素的核磁共振条件。Rb原子探测到了π旋进。我们强调的重要性，磁力计相移时进行comagnetometry。对于非磁性自旋相关相互作用的检测，感测带宽为1 Hz，白噪声电平为7 $μ$ Hz / $\sqrt{\text{Hz}}$，并且偏置稳定性为$\approx1$ $μ$ Hz。
2019-11-21 physics.atom-ph
Recent advancements in atomic many-body methods for high-precision studies of isotope shifts
本文综述了相对论多体微扰理论与相对论耦合簇框架下用于同位素位移计算的最新原子多体方法，覆盖不同价电子数原子体系，阐明了量子电动力学与电子关联效应的相互作用及对基础物理研究的意义。
2024-08-19 nucl-th physics.atom-ph physics.comp-ph
Magneto-optical trapping of bosonic and fermionic neon isotopes and their mixtures: isotope shift of the ^3P_2 to ^3D_3 transition and hyperfine constants of the ^3D_3 state of Ne-21
我们已经用磁光捕获了所有三种稳定的氖同位素，包括稀有的Ne-21，以及所有两种同位素的组合。原子在亚稳态^3 P_2态下制备，并通过640.2 nm处的^3 P_2到^3 D_3}跃迁的激光相互作用进行操纵。这些冷（T = 1 mK）和环境解耦的原子样品提供了理想的对象，精密测量和冷和超冷亚稳原子之间的相互作用的调查。在这项工作中，我们精确测量了Ne-21的^3P_2到^3D_3跃迁的同位素位移和^3D_3态的超精细相互作用常数。测定的同位素位移为：Ne-20至Ne-22的（1625.9 \pm 0.15）MHz，Ne-20至Ne-21的（855.7 \pm 1.0）MHz，Ne-21至Ne-22的（770.3 \pm 1.0）MHz。得到的磁偶极和电四极超精细相互作用常数分别为A（^3D_3）=（-142.4 \pm 0.2）MHz和B（^3D_3）=（-107.7 \pm 1.1）MHz.与之前的测量相比，所有测量的不确定度都降低了约一个数量级。
2011-05-27 nucl-ex physics.atom-ph quant-ph
Isotope shifts of 6s5d $^3$D-states in neutral Barium
对钡原子的低激发态$^1$ P和$^3$ D进行了激光光谱研究。这项工作大大有助于发展一个有效的激光冷却和重碱土金属元素的陷阱，特别是为了更好地了解这些系统的原子波函数的目的。同位素位移和超精细结构是探测原子核位置波函数的理想探针。这是必不可少的输入的基本对称性破缺性质，如永久电偶极矩的敏感性的理论评估。我们首次报道了$^3$ D $_{1,2}$ - $^1$ P $_1$跃迁的同位素位移测量。已观察到King图偏离其预期行为。此外，我们已经光学解决了超精细结构的$^3$ D $_{1,2}$状态。
2008-05-14 physics.atom-ph
High-precision measurement of the atomic mass of $^{84}$Sr and implications to isotope shift studies
研究使用JYFLTRAP和相位成像离子回旋共振技术以4.8×10$^{-10}$相对精度测量$^{84}$Sr质量，质量过剩和双β衰变Q值精度均提升30倍，并证实锶同位素位移非线性。
2024-06-22 nucl-ex physics.atom-ph
Theory of the helium isotope shift
本文评述了轻少电子原子质心能量的同位素位移理论。计算了$^3$ He和$^4$ He的$2^3P$ - $2^3S$和$2^1S$ - $2^3S$跃迁能的同位素位移。通过对同位素位移的理论预测与实验结果的比较，高精度地确定了$^3$ He和$^4$ He核电荷半径平方之差，即$δR^2$。
2015-06-05 physics.atom-ph
Sympathetic cooling in a mixture of diamagnetic and paramagnetic atoms
我们将镱的双色光偶极阱与铷的Ioffe-Pritchard型磁阱相结合，在实验上实现了超冷顺磁性铷原子和反磁性镱原子的混合阱。在这个混合阱中，通过与铷的弹性碰撞实现了五种不同的镱同位素的共振冷却。观察到镱同位素的质量上的种间碰撞截面的强烈依赖性。
2010-08-07 physics.atom-ph
Measurement of hyperfine structure and isotope shifts in the Dy 421-nm transition
用原子束激光诱导荧光光谱法测量了Dy I 421.291 nm跃迁[ $4f^{10}6s^2 (J=8)\to4f^{10}6s6p (J=9)$ ]的超精细系数和同位素位移。进行King Plot分析以确定421-nm跃迁的$δν_{sms}^{164-162}=11(7)$ Hz的特定质量位移，确认激发态的纯$4f^{10}6s6p$构型。这种转变目前正在探索的激光冷却的原子束的镝在一个时间变化的精细结构常数的搜索。
2009-04-09 physics.atom-ph
Atomic transition frequencies, isotope shifts, and sensitivity to variation of the fine structure constant for studies of quasar absorption spectra
统一引力与其他相互作用的理论表明宇宙中基本“常数”的时空变化。精细结构常数α的变化可以通过类星体吸收系统中原子跃迁频率的变化来检测。最近使用凯克望远镜的140个吸收系统和甚大望远镜的153个吸收系统进行的研究表明，α在空间上是变化的。也就是说，在天空的一个方向上，α在吸收时似乎较小，而在相反的方向上，它似乎较大。为了继续这项研究，我们需要精确的实验室测量原子跃迁频率。本文的目的是提供一个汇编的过渡的重要性，以寻找α变化。它们是几种不同原子和离子中到基态的E1跃迁，波长范围在900 - 6000埃左右，要求精度优于10^{-4}埃。我们讨论了同位素位移测量，需要在研究中，以解决系统的影响。还提供了对α-变异（q）的灵敏度系数。
2010-11-18 astro-ph.CO physics.atom-ph
Using isotope shift for testing nuclear theory: the case of nobelium isotopes
利用不同核模型的核电荷分布计算了铌原子的场同位素位移。我们表明，比较计算的同位素位移与实验可以作为核理论的试验场。它还提供了一种提取核RMS半径以外的核电荷分布参数的方法，如四极形变参数$β$。我们认为，以前的解释的同位素测量方面的$δ\langle r^2 \rangle$之间的$^{252,254}$没有同位素应加以修正时，考虑到核变形。我们计算其他已知的同位素和假设的亚稳同位素$^{286}$没有核模型的预测有很大不同的同位素位移。
2020-01-26 physics.atom-ph
Isotope Shifts of the $6d\,^2$D$_{3/2}\,$ - $7p\,^2$P$_{1/2}\,$ Transition in Trapped Short-Lived $^{209-214}$Ra$^+$
在线性Paul阱中进行了短寿命镭同位素的激光光谱学研究。测量了$^{209-214}$ Ra $^+$中$6d\,^2$ D $_{3/2}\,$-$7p\,^2$ P $_{1/2}\,$跃迁的同位素位移，它对原子波函数的短程部分很敏感。这些结果为提高原子结构计算的精度提供了必要的实验依据。这是必不可少的宇称破坏Ra $^+$旨在确定弱混合角。
2011-08-03 physics.atom-ph
Fock-space perturbed relativistic coupled-cluster theory for electric dipole polarizability of one-valence atomic systems: Application to Al and In
发展了一种基于Fock空间相对论耦合团簇理论的计算一价原子和离子电偶极极化率的方法。我们用这种方法计算了Al和In的基态和自旋轨道耦合激发态电偶极极化率。为了检验多电子波函数的质量，我们还计算了Al和In的一些低激发态的激发能。为了进一步提高$α$的计算精度，我们考虑了Breit相互作用以及Uehling势和自能的QED修正.我们推荐的两个原子的基态$α$值与以前的理论结果符合得很好。计算结果表明，Al（In）中65%以上的贡献来自于$3p$（$5p$）与$3d$（$5d$）和$4s$（$6s$）电子的偶极混合.最大的Breit和QED贡献分别为1.3%和0.6%。
2021-10-16 physics.atom-ph
