Nuclear Shape Effect on the g Factor of Hydrogenlike Ions
本文计算了电荷数从Z=6到Z=92的若干核的1 S态束缚电子g因子的核形状修正。推导了主导相对论形变修正的解析表达式,并计算了它对单圈量子电动力学项的影响。我们表明,对于中Z离子和超重元素,甚至达到10^(-6)能级的主要修正变得很重要。
2011-10-14 physics.atom-ph
Finite nuclear size corrections to the recoil effect in hydrogenlike ions
在Breit近似下计算了类氢离子相对论反冲效应的有限核尺寸修正。对范围为$Z =$ 1-110的$1s$、$2s$和$2p_{1/2}$状态进行计算。所获得的结果与以前的这种效果的评价进行比较。结果发现,对于重离子,以前被忽略的修正量约占Breit近似计算的反冲效应的总核尺寸贡献的20%。
2014-11-29 physics.atom-ph
Angular and polarization correlations in two--photon decay of hyperfine 2s states in hydrogenlike ions
在相对论Dirac框架下,利用二阶微扰理论研究了类氢离子$2s$超精细态双光子衰变过程中光子对的角度和偏振特性.所研究的跃迁是氢原子的$2s_{1/2}\,(F=1,0)\to1s_{1/2}\,(F=1,0)$和类氢铀离子的$2s_{1/2}\,(F=4,3)\to1s_{1/2}\,(F=4,3)$。发现了两种不同的发射模式:对于非自旋翻转跃迁,角关联($i.e.$,发射光子的角分布)是$\sim 1+\cos^2θ$类型,而发射光子的线性偏振近似彼此平行;对于自旋翻转跃迁,角关联是$\sim 1-1/3\cos^2θ$类型,而发射光子的线性偏振彼此近似正交。
2012-03-29 physics.atom-ph
Parity nonconservation in radiative recombination of electrons with heavy hydrogenlike ions
研究了电子与类氢重离子辐射复合的宇称不守恒效应。计算的复合成$2^1S_0$状态的氦类钍和钆,其中,由于近简并的相反的奇偶性$2^1S_0$和$2^3P_0$状态,效果强烈增强。两种可能的实验方案进行了研究。在第一种情况下,假设电子束是完全极化的,而类H离子是非极化的,并且没有检测到所发射的光子的极化。在第二种情况下,线性偏振的光子在非偏振电子和离子的实验中被检测到。相应的计算重组成$2^3P_0$状态。
2009-09-04 physics.atom-ph
Zeeman effect of the hyperfine structure levels in hydrogenlike ions
本文研究了类氢离子中$1s$超精细结构能级塞曼分裂的完全相对论性理论,计算了磁场强度在1 ~ 10 T范围内的能级塞曼分裂。计算并讨论了Breit-Rabi公式的二阶修正。结果可用于精确测定$g$因子实验的磁矩。
2005-12-29 physics.atom-ph physics.class-ph
Magnetizability of the relativistic hydrogenlike atom in an arbitrary discrete energy eigenstate: Application of the Sturmian expansion of the generalized Dirac-Coulomb Green function
广义Dirac-Coulomb Green函数[R. Szmytkowski,J.物理学\ B \textbf{30},825(1997); \textbf{30},2747(E)(1997)]导出了相对论性单电子原子在任意离散态下的磁化率的封闭表达式,原子核为点状、无自旋、静止的荷电核$Ze$ .结果具有涉及单位辐角的广义超几何函数${}_3F_2$的双重有限和的形式。我们的一般表达式与其他作者对原子某些特殊状态用解析方法得到的公式一致。我们还提出了一些选定的类氢离子与$1 \leqslant Z \leqslant 137$激发态的磁化率的数值,并与文献中的数据进行比较。
2016-06-27 physics.atom-ph
Rayleigh scattering of twisted light by hydrogenlike ions
在二阶微扰理论和狄拉克相对论方程的框架内,分析了扭曲光的弹性瑞利散射,特别是散射光子的偏振(传输)。特别注意在三个不同的原子目标上的散射:单原子,介观(小)目标,和宏观(大)目标,这都是相对于束轴为中心。详细计算了C^{5+}离子和扭曲贝塞尔光束的偏振斯托克斯参数。结果表明,散射光子的偏振对原子靶的大小、入射贝塞尔光束的螺旋度、张角和总角动量的投影都很敏感。这些计算表明,更多的(瑞利)散射扭曲光的斯托克斯参数可能显着不同的行为为入射平面波辐射。
2018-05-21 physics.atom-ph
Reexamining Black-Body Shifts for Hydrogenlike Ions
我们调查黑体引起的能量转移的低层次的原子系统,特别强调在当前和计划中的高精度实验中使用的原子氢和电离氦的过渡。精细结构和兰姆位移引起的黑体位移被发现与核电荷数的平方增加,而由于虚跃迁的黑体位移随着核电荷的四次方增加而减少。我们还研究了氢原子的基态由于与黑体光子相互作用而获得的衰变宽度。相应的宽度是由于对更高激发原子能级的激发的不稳定性以及黑体诱导电离造成的。这些效应甚至限制了原子理论中最基本的、先验绝对稳定的“渐近”态,即氢原子的基态的寿命。
2008-09-19 physics.atom-ph
Parity nonconservation effect in resonance recombination of polarized electrons with heavy hydrogenlike ions
研究了极化电子与重类氢离子在与相应的类氦离子双激发态共振情况下复合的宇称不守恒效应。假设在相对于入射电子动量的给定角度处检测到能量对应于双激发态到$2^1S_0$或$2^3P_0$态的单光子衰减的光子。对类氦钍($Z = 90$)和钆($Z = 64$)进行了计算,其中$2^1S_0$和$2^3P_0$能级接近交叉,因此PNC效应强烈增强。
2011-09-04 physics.atom-ph
Nuclear-size correction to the one-loop self-energy in hydrogenlike ions
Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院精密测量科学与技术创新院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Department of Physics, St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学物理系)
针对Z=60,82,90,92的类氢离子,在严格量子电动力学框架下非微扰计算了核大小对单圈自能矩阵元的修正,得到了与文献一致的结果,并给出了近似公式。
2026-07-02 physics.atom-ph
Magnetic-dipole-to-electric-quadrupole cross-susceptibilities for relativistic hydrogenlike atoms in some low-lying discrete energy eigenstates
本文给出了狄拉克单电子原子与一个点状无自旋静止电荷核$Ze$的磁偶极-电四极交叉极化率($χ_{\textrm{M}1 \to \textrm{E}2}$)的列表数据。氢原子($Z=1$)和具有$2 \leqslant Z \leqslant 137$的类氢离子的这种磁化率的数值是根据我们最近导出的一般分析公式计算的[P. Stefa{Escherichia}ska,Phys. Rev. A 93(2016)022504],对任意离散能量本征态有效。在这项工作中,我们提供了30个表格,其中包括基态的$χ_{\textrm{M}1 \to \textrm{E}2}$值,以及第一、第二和第三组激发态的值(即:2s $_{1/2}$、2p $_{1/2}$、2p $_{3/2}$、3s $_{1/2}$、3p $_{1/2}$、3p $_{3/2}$、3d $_{3/2}$、3d $_{5/2}$、4s $_{1/2}$、4p $_{1/2}$、4p $_{3/2}$,4d $_{3/2}$,4d $_{5/2}$,4 f $_{5/2}$和4 f $_{7/2}$)类氢原子计算中使用的精细结构常数的倒数值为$α^{-1}=137.035 \: 999 \: 139$,取自CODATA 2014。
2016-11-07 physics.atom-ph
Magnetizabilities of relativistic hydrogenlike atoms in some arbitrary discrete energy eigenstates
本文给出了相对论性单电子原子与无自旋、静止的点状电荷核$Ze$的磁化率($χ$)的数值计算结果。利用我们最近导出的$χ$的分析公式[P. Stefa{ESTA}ska,2015],对任意离散能量本征态有效,我们已经找到了基态以及第一和第二组激发态的磁化率值(即:$2s_{1/2}$、$2p_{1/2}$、$2p_{3/2}$、$3s_{1/2}$、$3p_{1/2}$、$3p_{3/2}$、$3d_{3/2}$和$3d_{5/2}$)。原子序数为$1 \leqslant Z \leqslant 137$的离子的结果见14个表。比较基态和属于所选类氢离子的第一组激发态的每个状态的磁化率的数值,使用两个不同的精细结构常数值获得,即:还介绍了$α^{-1}=137.035 999 139$(CODATA 2014)和$α^{-1}=137.035 999 074$(CODATA 2010)。
2016-06-30 physics.atom-ph
Low-Energy X-Ray Standards from Hydrogenlike Pionic Atoms
我们展示了一个完整的程序,其中包括在建立一个X射线能量标准尺度与使用几个体原子,在几个千电子伏的范围内的第一步。使用轻的π和μ原子以及来自电子回旋离子源的单电子和双电子离子。跃迁能量可以从量子电动力学计算,这意味着只需要测量非常有限的子集并与理论进行比较,同时提供大量的标准线。在这里,我们表明,在介子氖原子的圆形跃迁,完全剥离其电子,揭示谱线是狭窄的,对称的,以及可重复的。我们用这些谱线来确定复杂电子系统的跃迁能,如金属Ti中的K1,2跃迁,它可以作为次级标准。
2003-12-14 physics.atom-ph
Self-Energy Correction to the Two-Photon Decay Width in Hydrogenlike Atoms
研究了类氢原子双光子衰变宽度的超前对数辐射修正的规范不变性。它示出,一个有效的治疗使用兰姆移位“潜在”的校正导致等效的结果,在长度以及速度计提供的所有相关的校正项被考虑在内。具体地说,相关的辐射修正与进入传播子的能量、哈密顿量、波函数以及两个光子之间的能量守恒条件有关;所有这些效应的形式在两个规范中是不同的,但最终的结果被证明是规范不变的,这是应该的。虽然实际的计算只涉及非相对论性类氢格林函数的积分,但导出主导对数修正可以被认为比其他典型的对数项稍微复杂一些。对2S双光子衰变宽度的主要辐射修正为-2.020536(alpha/pi)(Zalpha)^2 ln[(Zalpha)^-2],单位为主导非相对论表达式。这一结果与长度规计算[S. G. Karshenboim和V.G. Ivanov,e-print physics/9702027],其中系数被给出为-2.025(1)。
2004-10-08 physics.atom-ph
Closed-form expression for the magnetic shielding constant of the relativistic hydrogenlike atom in an arbitrary discrete energy eigenstate: Application of the Sturmian expansion of the generalized Dirac-Coulomb Green function
给出了处于任意离散能量本征态的狄拉克单电子原子的偶极磁屏蔽常数的解析表达式。假设扰动原子态的外部磁场是弱的、均匀的、与时间无关的。关于原子核,我们假定它是点状的、无自旋的、不动的,并且带有电荷Ze。计算是基于广义狄拉克-库仑格林函数的Sturmian展开[R. Szmytkowski,J. Phys. B 30,825(1997); erratum 30,2747(1997)],结合超几何函数理论。最后的结果是一个初等形式,并同意相应的公式,以前得到的其他作者对某些特定的状态的原子。
2016-08-04 physics.atom-ph
Solution of the time-dependent Dirac equation for describing multiphoton ionization of highly-charged hydrogenlike ions
在偶极近似下,通过求解含时Dirac方程,对类氢系统的强场多光子电离进行了理论研究。结果表明,只有在时间传播中包含负能态时,速度规范的结果才与长度规范的结果一致。另一方面,对于所考虑的激光参数,没有发现显着的差异,在长度规格,如果包括或不包括负能态。在偶极近似下,主要的相对论效应是电离势的移动。一个简单的缩放过程中提出了这种效果。
2011-01-20 physics.atom-ph quant-ph
In this paper we study the influence of electron screening on the Bohr-Weisskopf (BW) effect in many-electron atoms. The BW effect gives the finite-nucleus magnetization contribution to the hyperfine structure. Relativistic atomic many-body calculations are performed for s and p_1/2 states of several systems of interest for studies of atomic parity violation and time-reversal-violating electric dipole moments -- Rb, Cs, Fr, Ba+, Ra+, and Tl. For s states, electron screening effects are small, and the relative BW correction for hydrogenlike ions and neutral atoms is approximately the same. We r…
2021-11-25 physics.atom-ph
Extraction of the electron mass from $g$ factor measurements on light hydrogenlike ions
从潘宁陷阱测量与$^{12}$ C $^{5+}$离子和从理论结果的束缚电子$g$因素的电子质量的测定进行了详细描述。一些最近计算的贡献稍微移动提取的质量值。从实验和理论两方面讨论了进一步提高电子质量的前景。用$^4$ He $^+$离子进行的测量将使电子质量值的一致性检查成为可能,并且在将来改进$^4$ He核质量和确定精细结构常数。
2017-03-30 physics.atom-ph quant-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
Finite-nuclear-size effect for hydrogenlike ions under high external pressure
College of Physics, Jilin University(吉林大学物理学院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(应用物理与计算数学研究所);Department of Nuclear Engineering and Management, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo(东京大学工学研究科核工程与管理系);Department of Physics, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科物理系);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心)
研究高压对氢样离子原子能级有限核尺寸修正及电子捕获衰变率的影响,采用高斯分布模拟核电荷分布,通过求解狄拉克方程确定能级和波函数,发现压力显著增强修正和衰变率,改变能级退化性和不同束缚态的修正幅度。
2026-03-24 nucl-th physics.atom-ph
Para- and diamagnetic contributions to magnetic shielding constants of relativistic hydrogenlike atoms in some low-lying discrete energy eigenstates
该研究推导了相对论类氢原子磁屏蔽常数的顺磁与抗磁项解析公式,计算并汇编了1≤Z≤137的类氢离子低能态相关数值,还对比了不同CODATA精细结构常数值下的结果。
2024-12-02 physics.atom-ph
Angular and polarization analysis for two-photon decay of 2s hyperfine states of hydrogenlike Uranium
基于相对论狄拉克方程和二阶微扰理论,导出了类氢离子超精细态间双光子跃迁的振幅。我们研究了$2s$态衰变过程中光子对的角偏振和线偏振性质,重点研究了自旋翻转和非自旋翻转跃迁。我们特别关注类氢铀,因为它是研究相对论和高多极效应的理想候选者,如自旋翻转跃迁。发现了两种类型的发射模式:i)非自旋翻转跃迁的特征为$W(θ)\sim1+\cos^2θ$类型的角分布,而发射光子的偏振方向是平行的; ii)自旋翻转跃迁具有稍小的衰减速率,并且发现其特征在于$W(θ)\sim1-1/3\cos^2θ$类型的角分布,而发射光子的偏振是正交的,其中,$θ$是光子方向之间的角度。由于非偶极和相对论的贡献的偏差进行评估这两种类型的过渡。本工作是探索原子核对双光子跃迁光子对的角度和偏振特性影响的第一步。
2014-07-15 physics.atom-ph quant-ph
Stringent test of QED with hydrogenlike tin
本研究在类氢 $^{118}$Sn$^{49+}$ 离子中实现了高精度强场 QED 检验,通过 ALPHATRAP 测量束缚电子 $g$ 因子(精度 0.5 ppb)并结合理论计算,在强场区域实现了约 $0.012\%$ 的严格检验,有望超越兰姆位移检验的精度。
2023-07-13 physics.atom-ph
Off-axis excitation of hydrogenlike atoms by twisted photons
我们证明了当扭曲光子束的对称轴与原子靶的中心不重合时,扭曲光子态或在运动方向上具有大的($> \hbar$)角动量投影($m_γ$)的光子态可以光激发类氢原子的原子能级,这些能级是新颖的、独特的,并且不受$m_γ$的限制.给出了选择规则,并指出了上述过程的有趣的影响和可观的。
2013-09-25 hep-ph physics.atom-ph physics.optics
Perturbation Approach to the Self Energy of non-S Hydrogenic States
本文给出了氢和类氢离子能级的自能修正结果。自能表示束缚电子相对论(Dirac-Coulomb)能量的最大QED修正,我们着重研究非S态自能的微扰展开,并给出了所谓的A60微扰系数的估计,它可以被看作是相对论Bethe对数.对于许多P、D、F和G态,给出了A60的精确值,而对于其他电子态,给出了估计值。这些结果可用于氢和类氢离子的高精度光谱实验。它们给出了许多原子态的自能修正的最佳估计。
2003-06-20 physics.atom-ph
Theory of Light Hydrogenlike Atoms
本文综述了轻类氢原子理论的现状和最新发展。讨论是基于量子场论方法松散绑定复合系统。量子场论方法的基础,它提供了一个系统的推导所需的框架的所有高阶修正的能级,简要讨论。所有的绑定,反冲,辐射,辐射反冲,和非电磁自旋相关和自旋无关的修正类氢原子的能级的推导背后的主要物理思想进行了讨论,并在可能的情况下,这些修正的推导的基本要素提供。重点是新的理论结果,这是没有在以前的评论。一个最新的一套所有的理论贡献的能级中包含的文件。通过比较氢、氘和氦离子$He^+$的兰姆位移和总结构间隔的最精确的实验结果以及μ素、氢和氘的超精细分裂的实验数据,检验了现代理论的地位。
2000-05-25 hep-ph physics.atom-ph
One-loop self-energy using a numerical Green function
Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, CNRS, ENS-Université PSL, Collège de France(卡斯勒-布罗塞尔实验室,索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学,法兰西公学院);Université d’Evry-Val d’Essonne, Université Paris-Saclay(埃夫里-瓦莱当松大学,巴黎萨克雷大学)
研究利用数值格林函数计算类氢原子单圈自能,通过求解径向狄拉克方程获取函数,在不同规范下计算自能修正,给出不同区域相对不确定度结果,还讨论了方法局限与改进。
2026-07-20 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
Stochastic Ionization of Relativistic Hydrogen-Like Atom
研究了高激发态相对论类氢原子在单色光场中的随机电离。本文根据奇里科夫判据对电子的混沌动力学进行了理论分析。分析了外场的临界值。
1998-01-15 chao-dyn nlin.CD physics.atom-ph
Fundamental constants and tests of theory in Rydberg states of one-electron ions
类氢离子的环形里德伯态理论的性质允许对能级进行高度精确的预测。特别是,由困扰低角动量态的有问题的核尺寸修正引起的不确定性对于高角动量态是可以忽略不计的。最大的不确定性的剩余来源可以解决的帮助下,量子电动力学(QED)的计算,包括一个新的非微扰的结果在这里报告。更严格的测试理论和改进的测定里德伯常量可能如果预测可以与精确的频率测量在这一制度。通过利用离子和Ryberg态的各种组合来确定基本常数和测试理论,可以增加信息的多样性。
2010-03-19 physics.atom-ph
A classical Over Barrier Model to compute charge exchange between ions and one-optical-electron atoms
本文对经典的过势垒模型(OBM)[V. Ostrovsky,J. Phys. B:At.摩尔Opt. Phys. { \bf 28} 3901(1995)],其允许给出截面的半解析公式。该模型进行了讨论,然后应用到一些测试用例,包括实验数据以及来自其他复杂的数值模拟的数据。结果发现,该模型的准确性,建议的修正和适用于相当不同的情况下,是相当高的。
2000-02-04 physics.atom-ph
A charged particle in a magnetic field possesses discrete energy levels associated with particle rotation around the field lines. A bound complex of particles with a nonzero net charge possesses an analogous levels associated with its center-of-mass motion and, in addition, the levels associated with internal degrees of freedom, that is with relative motions of its constituent particles. The center-of-mass and internal motions are mutually dependent, which complicates theoretical studies of the binding energies, radiative transitions and other properties of the complex ions moving in quantizin…
2021-02-15 astro-ph.HE 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
Diffusive Ionization of Relativistic Hydrogen-Like Atom
研究了高激发态相对论类氢原子在单色光场中的随机电离。本文对一维和三维原子的相对论电子混沌动力学进行了基于奇里科夫判据的理论分析。分析了外场的临界值。计算了扩散系数和电离时间。
1998-11-26 chao-dyn nlin.CD physics.atom-ph
QED Calculation of E1M1 and E1E2 Transition Probabilities in One-Electron Ions with Arbitrary Nuclear Charge
提出了类氢离子双光子跃迁的量子电动力学理论。计算了2s ~(1/2)-> 2 E ~(1 + 1)s ~(1/2)跃迁的发射几率,并与以前的计算结果进行了比较。计算了核电荷Z值为1-100时的发射几率2 p_(1/2)-> E_1 E_(2 + 1)s_(1/2)和2 p_(1/2)-> E_1 M_(1 + 1)s_(1/2)。这是后两种概率的第一次计算。结果以两种不同的量规给出。
2004-04-28 physics.atom-ph physics.optics
Improved bound-electron g-factor theory through complete two-loop QED calculations
本文精确计算了类氢离子束缚电子g因子的双圈自能修正最后缺失部分,将^{118}Sn^{49+}离子理论精度提升近一个数量级,助力强场下量子电动力学与新物理的检验。
2024-10-14 physics.atom-ph
Simplified partial wave expansion of the Lamb shift
针对兰姆位移自能计算原有分波展开法收敛慢、需数十个分波的问题,提出改进方法,用更少分波即可获准确结果,在类氢和类锂硼基态验证,还讨论了低Z类氢离子高精度计算的可能。
2023-08-22 physics.atom-ph
Theory of the Lamb shift in hydrogen and light hydrogen-like ions
兰姆位移的理论计算提供了从氢中的光谱测量确定里德伯常量所需的基础。最近高精度的质子电荷半径的测定大大降低了氢原子兰姆位移的不确定性源于质子的大小。因此,现在占主导地位的理论不确定性来自两圈和三圈QED效应,这需要进一步改进其计算。本文综述了核电荷数在$Z = 5$以下的氢离子和轻类氢离子兰姆位移的理论计算现状。由于各种影响的理论误差进行了严格的检查和估计。
2018-11-29 physics.atom-ph
Leading order relativistic corrections to the dipole polarizability of the hydrogen molecular ions
计算了氢分子离子H $_2^+$、HD $^+$和D $_2^+$的静态偶极极化率。这些新的极化率数据考虑了由$mα^4$阶Breit-Pauli哈密顿量对三体系统波函数的首阶相对论修正。我们的研究涵盖了广泛的旋转($L=0-5$)和振动($v=0-10$)的状态,这是实际的兴趣,精确光谱的氢分子离子。
2016-08-01 physics.atom-ph
Spin effects probed by Rayleigh X-ray scattering off hydrogenic ions
基于狄拉克方程和二阶微扰理论,研究了类氢原子散射X射线光子的偏振特性。计算中所用的相对论态是用有限基组方法得到的,并用B样条和B多项式表示。我们推导出了适用于任何原子和离子的与偏振相关的总截面的一般解析表达式,并分别对光子的线偏振和圆偏振进行了计算。特别地,对氢以及类氢氖和氩的散射光的积分斯托克斯参数进行了详细的计算。通过对积分Stokes参数的分析,我们特别关注了电子-光子自旋-自旋相互作用,这主要源于电子-光子相互作用的磁偶极子贡献.随后,我们找到了一个能量窗口,为选定的目标,这样的自旋-自旋相互作用可以探测。
2014-08-14 physics.atom-ph
QED self-energy contribution to highly-excited atomic states
本文给出了用量子电动力学(QED)预言的类氢离子(核电荷$60 \le Z \le 110$)在高角动量($5/2\le j \le 9/2$)的$n=3$、4或5能级上的电子的自能位移的数值。应用包括精确的跃迁能量的预测和原子和离子的外壳结构的研究。
2001-05-05 physics.atom-ph physics.comp-ph
Analytical expressions of non-relativistic static polarizabilities for hydrogen-like ions
本文利用解析波函数和约化格林函数,通过数值拟合,导出了类氢离子静态多极极化率的解析公式。我们的结果被应用到黑体辐射在不同温度下向原子能级移动的研究中。我们的分析结果可以作为其他理论方法的基准。
2019-11-04 physics.atom-ph
Relativistic Stark energies of hydrogen-like ions
本文利用复标度技术与有限基组方法计算了均匀电场中类氢离子基态及最低激发态的相对论Stark能量与宽度,对比非相对论值并分析了相对论效应的作用。
2023-10-24 physics.atom-ph
Polarization correlations in the two--photon decay of hydrogen--like ions
在密度矩阵和二阶微扰理论的框架下,研究了类氢离子双光子衰变中发射光子的偏振特性。特别是,我们推导出的偏振关联函数,给出的概率(双光子)符合测量偏振敏感探测器进行。详细计算了中性氢离子以及双$^{53+}$和U $^{91+}$离子的$2s_{1/2} \to 1s_{1/2}$跃迁。所得结果使我们能够理解相对论效应和非偶极效应对重离子束缚-束缚双光子跃迁极化关联的影响。
2010-06-24 physics.atom-ph
Influence of external electric fields on multi-photon transitions between the 2s, 2p and 1s levels for hydrogen and anti-hydrogen atoms and hydrogen-like ions
在氢原子中的单光子和双光子跃迁的分析评估的情况下,并在存在一个外部电场。由于贡献的存在,氢原子和反氢原子的发射几率不同,在电场中呈线性。这些贡献的大小是在非相对论的限制内进行评估。采用库仑格林函数法。不同的非相对论“形式”的衰变概率结合不同的规范的选择被认为是。计算了三光子E1 E1 E12 p-1 s跃迁几率,并讨论了结果的可能应用.
2009-04-22 physics.atom-ph
QED theory of elastic electron scattering on hydrogen-like ions involving formation and decay of autoionizing states
我们发展了{ \it ab initio}相对论QED理论,研究了电子在高电荷态类氢离子上的弹性散射,其中,除了直接(库仑)散射外,该过程还可以通过相应的类氦离子自电离态的形成和随后的俄歇衰变来进行。尽管如此,该理论的主要目标是处理高电荷离子上的电子散射,与实验的比较表明,它也可以适用于相对较轻的离子,因此覆盖了非常广泛的散射系统。利用该理论,我们计算了B $^{4+}$,Ca $^{19+}$,Fe $^{25+}$,Kr $^{35+}$和Kr $^{53+}$的弹性电子散射。该理论也被推广到类氢高电荷离子与原子的碰撞,认为后者是(准)自由电子的来源。
2019-07-11 physics.atom-ph
Fundamental constants and tests of theory in Rydberg states of hydrogen-like ions
将精确的频率测量与类氢离子里德堡态的量子电动力学(QED)预测进行比较,可以获得有关基本常数和测试理论值的信息。与一个关键的QED贡献的计算结果在这里报告,在理论的能级的不确定性降低到这样的比较可以产生一个改进的值的里德伯常量的水平。
2009-01-30 physics.atom-ph
Negative continuum effects on the two-photon decay rates of hydrogen-like ions
基于相对论狄拉克方程,在二级微扰理论框架下研究了类氢离子的双光子衰变。特别注意的是所产生的影响,在这样一个框架中发生的负能量(中间虚拟)状态的总和。为了研究这些态的作用,我们对中性氢H离子的$2s_{1/2} - 1s_{1/2}$和$2p_{1/2} - 1s_{1/2}$跃迁以及类氢氙离子的$^{53+}$和铀离子的$^{91+}$进行了详细的计算。我们发现,对于高- $Z$和低- $Z$原子系统,为了正确估计总衰变率和能量微分衰变率,应适当考虑狄拉克谱负能量部分的求和。
2009-08-18 physics.atom-ph
Scaling relations of the time-dependent Dirac equation describing multiphoton ionization of hydrogen-like ions
在偶极近似下,对描述类氢离子受激光场作用的含时狄拉克方程引入了关于核电荷的近似标度律。特别是,相对于激光波长和峰值强度的缩放关系进行了讨论。通过求解相应的含时Dirac方程,采用适当标度的激光参数,研究了核电荷从$Z=1$到$92$的类氢离子的二光子、三光子、四光子和五光子电离的标度关系的有效性.良好的协议被发现,从而近似的标度关系示出捕获高电荷离子的响应强激光场相比,原子氢的一个占主导地位的效果。另一方面,其余的差异,允许识别和量化的额外的,纯粹的相对论效应在光物质相互作用。
2018-10-17 physics.atom-ph
Precision Spectroscopy of Molecular Hydrogen Ions: Towards Frequency Metrology of Particle Masses
本文介绍了分子氢离子(H_2^+和HD^+)光谱的高精度从头计算和两个振动光谱实验的现状。被认为是在1 ppb的水平上的理论和实验之间的比较的观点。
2006-12-12 physics.atom-ph
Vacuum Polarization Effects in the Hyperfine Splitting of Hydrogen Like Ions
本文研究了类氢离子超精细结构中由真空极化引起的能级修正,分别计算了轻子型和强子型VP对波函数与磁势的影响,并探讨了不同核模型下结果的不确定性。
2024-10-11 physics.atom-ph
The two-loop self-energy for the ground state of medium-Z hydrogen-like ions
计算了核电荷Z=10-30的类氢离子在束缚场中无膨胀时的基态兰姆位移的双圈自能修正。本文提出了一种处理混合坐标-动量表象中Feynman图的计算方法,与已有的结果相比,该方法在数值精度上有显著的提高。对Z=1的所有阶数值数据的外推产生氢的高阶余项函数的结果。以前报道的分歧之间的所有秩序和微扰的方法减少到边际协议。
2009-08-26 physics.atom-ph
Excitation of highly charged hydrogen-like ions by the impact of equivelocity electrons and protons: a comparative study
我们考虑激发高电荷的类氢离子的碰撞的等速电子和质子。质子的动能比等速电子的大三个数量级以上。然而,它示出,尽管这一事实,电子可以更有效地诱导激发在碰撞速度(略)高于阈值的电子碰撞激发。其基本原因是高电荷离子核的吸引场对电子运动的强烈扭曲。
2013-02-28 physics.atom-ph
We consider higher-order corrections to hyperfine coefficients related to the spin-orbit and spin-spin tensor interactions in hydrogen molecular ions. The $mα^7 \ln(α)$-order radiative correction is derived in the NRQED framework. We present complete numerical calculations, including as well the $mα^6$-order relativistic correction, for the case of H$_2^+$. The theoretical uncertainty is reduced by more than one order of magnitude with respect to the Breit-Pauli level, down to a few ppm. We also compare our results with available rf spectroscopy data.
2022-07-04 physics.atom-ph