Large dimension Configuration Interaction calculations of positron binding to the group II atoms
本文用组态相互作用(CI)方法计算了e+Be,e+Mg,e+Ca和e+ Sr等正电子结合体系的结构,计算在l = 12的轨道空间中进行,轨道空间约含200个电子和200个正电子。尽管尺寸非常大,结合能和湮灭率随着l缓慢收敛,并且最终值确实包含通过将计算外推到l到无穷大极限而获得的可观的校正。e+Be的结合能为0.00317 hartree,e+Mg的结合能为0.0170 hartree,e+Ca的结合能为0.0189 hartree,e+ Sr的结合能为0.0131 hartree。
2006-01-09 physics.atom-ph
Many-body theory calculations of positron binding to negative ions
作者[Phys.Rev.A70,032720(2004)]发展的多体理论方法被应用于原子系统中的正电子束缚态和湮灭率。在形式体系中,通过求和电子-正电子梯形图系列来充分考虑虚正电子偶素(Ps)的形成,从而使理论能够包括正电子问题中所有重要的多体关联效应。正电子与氢和卤素负离子的束缚态进行了数值计算,也被称为Ps氢化物和Ps卤化物。得到了PsH、PsF、PsCl、PsBr和PsI的Ps结合能分别为1.118、2.718、2.245、1.873和1.393 eV,湮灭速率分别为2.544、2.482、1.984、1.913和1.809 ns $^{-1}$。
2010-02-16 physics.atom-ph
Model-potential calculations of positron binding, scattering, and annihilation for atoms and small molecules, using a Gaussian basis
采用模型势方法计算了Be、Mg、He、Ar、H $_2$、N $_2$、Cl $_2$和CH $_4$等原子和非极性小分子的正电子结合、弹性散射和湮灭。模型势包含一个自由参数,用于靶内的每种类型的原子。它的值被选择来再现现有的从头算正电子原子结合能或散射相移。计算使用高斯基础的正电子状态,我们展示了如何获得的散射相移和归一化湮灭率$Z_{\rm eff}$从离散的正能量赝态的值。本结果与现有的计算和实验数据之间的良好协议,在可用的情况下,获得,包括CH $_4$的$Z_{\rm eff}$值,这是强烈增强的一个低的虚正电子状态。一个例外是室温下Cl $_2$的$Z_{\rm eff}$值,其当前值比50多年前获得的实验值小得多。我们的计算预测,在所研究的分子靶中,只有Cl $_2$可能支持正电子的结合态,结合能为几毫电子伏。
2020-01-23 physics.atom-ph
Effect of atomic electric quadrupole moment on positron binding
研究了正电子-原子束缚系统的电四极矩$Q$效应。证明了对于$Q >50$ a.u.电四极电势足够强,即使在没有偶极极化电势的情况下也能束缚正电子(或电子)。对于原子基态,$Q$的如此大的值是未知的,然而,它们存在于分子和激发原子中。在铍的$2s2p~^3P^o_2$态中,四极子的贡献使得稳定束缚态与衰变为Be $^+$离子和电子偶素的过程不同。在大多数原子中,四极子的贡献很小,可以忽略不计。
2014-06-05 physics.atom-ph
Positron and positronium affinities in the work-formalism Hartree-Fock approximation
在Harbola和Sahni为卤素阴离子和Li^-至O^-(不包括Be^-和N^-)体系提出的功理论中,研究了正电子与阴离子的结合。经验地发现正负电子束缚系统的基态总能量是Hartree-Fock能量的一个上限。计算的期望值以及正电子和正电子偶素的亲和力与它们的限制性Hartree-Fock对应物吻合得很好。结合的正电子中性物种也使用迭代方法进行了研究。
1999-06-24 physics.atom-ph
Calculation of the positron bound state with the copper atom
本文提出了一种计算正电子与原子结合的相对论新方法。该方法结合了配置的价电子和正电子的相互作用处理与多体微扰理论描述它们与原子核的相互作用。我们将此方法应用于铜原子的正电子结合,得到了170 meV(± 10%)的结合能。为了检查该方法的准确性,我们使用类似的方法来计算负铜离子。计算得到的电子亲和势为1.218 eV,与实验值1.236 eV吻合较好。本文研究了正电子-原子束缚态计算的收敛性问题,并讨论了改善收敛性的方法。该方法的相对论性质和令人满意的收敛性使其成为较重原子的合适工具。
1999-06-25 physics.atom-ph
Positron-molecule annihilation by capture into vibrational Feshbach resonances of infrared-active modes
正电子在多原子分子上的增强湮没是一个长期而复杂的问题。本文报道了正电子在卤代甲烷上共振湮没的计算结果。我们理论的一个自由参数是正电子结合能。与针对CH $_3$ F、CH $_3$ Cl、CH $_3$ Br测量的能量分辨湮灭速率的比较[Barnes等人,Phys.Rev.A { \bf 74},012706(2006)]显示出良好的一致性,并产生结合能的估计。
2006-08-29 physics.atom-ph
Relativistic coupled-cluster single-double calculations of positron-atom bound states
本文采用相对论耦合集团单-双近似计算正电子-原子束缚态。该方法是测试封闭壳层原子,如Be,Mg,Ca,Zn,Cd和Hg,其中一些精确的计算是可用的。然后,它被用来计算正电子结合能的范围内的开壳过渡金属原子从Sc到Cu,从Y到Pd,从Lu到Pt。这些系统具有费什巴赫共振,可以用来通过共振湮灭或散射在实验上寻找正电子与原子的结合。
2012-04-30 physics.atom-ph
Effect of dipole polarizability on positron binding by strongly polar molecules
正电子与极性分子结合的模型被认为是由分子外的偶极势与一个强排斥的核心,一个给定的半径相结合。使用现有的结合能的实验数据导致非物理小核心半径的所有分子的研究。这表明,在简单模型中被忽略的电子-正电子相关性在确定结合能方面起着重要作用。我们占这些包括通过微扰理论和非微扰极化电位。微扰模型对一系列极性有机分子和氰化氢的结合能进行了可靠的预测。该模型还与从实验数据推断的结合能对极化率的线性依赖性一致[Danielson等人2009 J. Phys. B:At.摩尔光学物理学42 235203]。然而,对于大多数分子来说,有效的核心半径仍然是非物理性的小。非微扰处理分子极化导致物理上有意义的核心半径的所有分子的研究,并使更准确的预测结合能几乎所有的分子考虑。
2015-08-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Application of the zero-range potential model to positron annihilation on molecules
本文采用零程势(ZRP)方法模拟正电子与分子的相互作用。这使我们能够调查的正电子分子湮灭的分子振动的效果使用范德华二聚体Kr2作为一个例子。我们还使用ZRP探索正电子结合到多原子和研究的结合能的依赖性上的分子的大小烷烃。我们发现,第二个绑定状态出现的分子与10个碳,类似于最近的实验证据,这样的状态出现在烷烃与12个碳。
2005-12-19 physics.atom-ph
Positron-molecule interactions: resonant attachment, annihilation, and bound states
本文综述了低能正电子与分子相互作用的研究现状,重点介绍了共振、正电子附着和湮灭等方面的研究进展。作为正电子能量的函数测量的湮没率揭示了许多多原子分子的振动费什巴赫共振(VFR)的存在。这些共振导致湮灭率的强烈增强。它们还提供了正电子与许多分子种类结合的证据。VFR介导的附着到小分子的定量理论。它成功地测试了选定的分子(例如,甲基卤化物和甲醇),其中所有模式都耦合到正电子连续谱。组合和泛音共振观察和阐明其作用。在较大的分子,湮灭率从VFR远远超过那些解释的基础上的单模共振。这些增强随着振动自由度的数量而迅速增加。虽然细节尚不清楚,但分子内振动能量重新分配到不直接耦合到正电子连续区的状态似乎是这些增强的湮灭率的原因。从振动模式能量的VFR的下移提供了30种的结合能。讨论了它们对分子参数的依赖性以及它们与正电子-原子和正电子-分子结合能计算的关系。费什巴赫共振和正电子结合的分子进行了比较,与类似的电子分子(负离子)的情况。VFR介导的湮灭的其他现象,如多普勒加宽的伽马射线湮灭光谱,在气体中的热化正电子的湮灭,和湮灭诱导的分子碎片的关系进行了讨论。
2010-09-21 physics.atom-ph
Many-body theory of positron binding in polyatomic molecules
正电子与分子结合,导致振动激发和异常增强的湮灭。虽然在过去的二十年中,正电子结合能已经通过共振湮没光谱测量$\sim$ 90分子,一个准确的\emph{ab initio}理论描述仍然难以捉摸。在实验研究的分子中,只有6个存在计算,对于这些,标准的量子化学方法已经证明是严重不足的,与实验相一致,对于极性分子最多只有25%的准确度,并且未能预测非极性分子的结合。结合的机制尚不清楚。在这里,我们发展了一个正电子-分子相互作用的多体理论,揭示了强多体关联的作用,包括电子云的极化,分子电子对正电子-电子库仑相互作用的屏蔽,以及至关重要的是,虚正电子偶素形成的独特的非微扰过程(其中分子电子暂时隧道到正电子):它们显著增强极性分子中的结合,并使非极性分子中的结合成为可能。我们还阐明了单个分子轨道的作用,突出了电子$π$键的重要性。总的来说,我们计算的结合能与实验一致(在1%的情况下),我们预测甲酰胺和核碱基的结合。除了支持共振湮灭实验和基于正电子的分子光谱学之外,该方法还可以扩展到分子和凝聚态物质中的正电子散射和湮灭$γ$光谱,以提供正确解释材料科学诊断、开发基于反物质的技术所需的基本见解和预测能力(包括正电子陷阱、光束和正电子发射断层成像),并了解星系中的正电子。
2021-07-12 cond-mat.str-el physics.atm-clus physics.atom-ph
Positron annihilation and binding in aromatic and other ring molecules
本文利用基于阱的正电子束测量了芳香族和杂环分子的湮没谱,得出正电子-分子束缚能,并验证了考虑电子-正电子关联的\textit{ab initio}多体理论的预测,揭示了偶极矩与$π$键对束缚态分布的竞争作用。
2023-12-05 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Many-body theory calculations of positron binding to parabenzoquinone
本文采用从头算多体理论研究对苯醌的正电子结合,考虑电子-正电子关联及π键等结构因素,计算得结合能为60±16 meV,解释了其与苯在结合能和湮灭率上的差异归因于芳香性丧失。
2025-02-14 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Formation of positron-atom bound states in collisions between Rydberg Ps and neutral atoms
20年前的预测,正电子与中性原子的结合还没有在实验中观察到。提出了一种利用里德伯正电子偶素(Ps)与中性原子碰撞探测正电子-原子束缚态的新方案。电荷转移反应截面的估计获得使用第一玻恩近似的中性原子的目标和广泛的入射Ps能量和主量子数的选择。我们还估算了相应的Ps电离截面。的准确性的计算进行了测试,通过与早期的预测Ps的电荷转移与氢和反氢的碰撞。我们描述了一个现有的里德伯Ps光束适合产生正电子原子束缚态和估计信号率的基础上计算的截面和现实的实验参数。我们的结论是,所提出的方法是能够产生这样的国家和测试理论预测的结合能。
2016-04-29 physics.atom-ph
Gaussian-basis many-body theory calculations of positron binding to negative ions and atoms
本文使用作者开发的many-body theory方法结合Gaussian basis求解Dyson equation,计算了多种负离子和原子的正电子束缚能,发现关联作用显著增强束缚能,且结果与多种方法的计算结果吻合良好或存在系统性差异。
2023-11-21 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Many-body Theory Calculations of Positron Binding to Halogenated Hydrocarbons
本文使用多体理论从头计算卤代烃正电子结合能,发现氯化分子与实验高度吻合,并指出全局分子性质非通用预测因子,揭示多轨道贡献与势各向异性对结合能的决定性影响。
2023-12-20 cond-mat.str-el physics.atom-ph physics.chem-ph
Many-body theory predictions of positron binding energies in five-membered heterocycles involving N, O, S and NH substituents
School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学数学与物理学院)
本文利用多体理论预测了含N、O、S及NH取代基的五元杂环中正电子结合能及Dyson轨道,通过求解Bethe-Salpeter方程计算正电子-分子相关势能,分析了取代基对正电子结合态的影响。
2026-05-07 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Vibrational Feshbach Resonances Mediated by Nondipole Positron-Molecule Interactions
能量分辨的正电子-分子湮灭的测量表明正电子束缚和振动费什巴赫共振的存在。现有的理论成功地描述了这种现象的情况下,红外活性振动模式,允许入射正电子和振动运动之间的偶极耦合。这里提出的测量正电子分子湮灭使用最近开发的低温正电子束能够显着提高能量分辨率。结果提供了与红外非活性振动模式相关的共振的证据,表明正电子分子束缚态可能是由非偶极相互作用填充的。这种相互作用的理论描述的预期成分进行了讨论。
2017-08-16 physics.atom-ph
Positronic lithium, an electronically stable Li-e$^+$ ground state
用随机变分方法计算了正电子-Li系统,得到了L=0基态的最小能量为-7.53208 Hartree.与以前的计算不同,该系统被发现是稳定的,对解离到Ps + Li $^+$通道与结合能为0.00217哈特里,因此是电子稳定的。这是第一个严格计算的例子,预测正电子与中性原子结合并形成电子稳定的束缚态是可能的。
1997-10-30 physics.atom-ph physics.comp-ph
Convergence of CI single center calculations of positron-atom interactions
组态相互作用(CI)方法采用以核为中心的轨道计算正电子与原子的相互作用。计算研究了e^+Cu和PsH束缚态以及e^+-H散射体系的结合能、相移和湮灭率相对于轨道基最大角动量的收敛性质。湮灭率随角动量的收敛非常缓慢,而且随径向基维的收敛在高角动量时似乎更慢。比较了几种完成分波求和的方法,从实用性和物理合理性考虑,基于Delta X_J = a/(J +1/2)^n + b/(J + 1/2)^(n+1)形式(相移(或能量)n = 4,湮灭率n = 2)的方法似乎是优选的。
2006-02-09 physics.atom-ph
Relativistic correlation correction to the binding energies of the ground configuration of Beryllium-like, Neon-like, Magnesium-like and Argon-like ions
在相对论多组态Dirac-Fock方法框架下,计算了铍、氖、镁和氩等电子系列的结合能的总电子相关修正.收敛的相关能量的研究作为活跃的轨道集的增加。Breit相互作用被完全自洽地处理。所得结果可用于从潘宁阱实验中获得的高电荷态离子数据中准确测定原子质量。
2005-09-05 physics.atom-ph
Positronic complexes with unnatural parity
用组态相互作用和随机变分方法研究了PsH、LiPs、NaPs和KPs的非自然宇称态结构。结合能(Hartree)分别为8.17 × 10 ~(-4)、4.42 × 10 ~(-4)、15.14 × 10 ~(-4)和21.80 × 10 ~(-4)。这些状态是通过首先将两个电子耦合成主要是3 Pe的配置,然后添加一个p波正电子来构建的。所有的活性粒子都处于这样的状态,其中任何一对粒子之间的相对角动量至少为L = 1。LiPs态是Borromean态,因为没有组成系统的(Li+,e-,e-,e+)粒子的三体束缚子系统(具有正确的对称性)。这些状态的主要衰变模式将是辐射衰变成自电离或经历正电子湮灭的配置。
2007-04-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Second bound state of PsH
PsH的第二束缚态的存在,这是电子稳定的,也是稳定的对正电子湮没正常的2伽玛和3伽玛过程证明了明确的计算。这种状态可以在2,4So对称性中找到,其中两个电子处于自旋三重态。解离进入H(2 p)+ Ps(2 p)通道的结合能为6.06 × 10 ~(-4)Hartree。状态的主要衰变模式将是辐射衰变成自电离或经历正电子湮灭的配置。具有相同对称性的NaPs系统也是电子稳定的,相对于Na(3 p)+ Ps(2 p)通道的结合能为1.553 × 10 -3 Hartree。
2006-11-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Binding energies of the $1s^2\,2s\,2p\, ^3P_{0,2}$ states of berylliumlike xenon
用从头算QED方法计算了类铍氙中$1s^2\,2s\,2p$电子组态的$^3P_0$和$^3P_2$能级的结合能。所有相关的单电子和多电子QED的贡献占到第二阶的微扰理论。在Breit近似下考虑了第三阶和更高阶的电子间相互作用效应。核反冲效应也被考虑在内。此外,我们还利用组态相互作用的Dirac-Fock-Sturm方法研究了类铍氖、铁和氙中$1s^2\,2s\,2p$组态的所有可能能级,即$^1P_1$和$^3P_{0,1,2}$.在这种情况下,QED效应近似地在模型QED方法内处理。所得到的理论预测与以前的相对论计算和高精度测量的结果进行了比较。
2018-01-07 physics.atom-ph
Many-Body Theory Calculations of Positron Scattering and Annihilation in H$_2$, N$_2$ and CH$_4$
本文将正电子分子束缚多体理论与移位赝态方法结合,计算 H$_2$、N$_2$ 和 CH$_4$ 的正电子散射与湮灭率,首次在多个靶标上获得与实验一致的高质量结果。
2023-03-03 cond-mat.str-el physics.atm-clus physics.atom-ph
Two-color phase-of-the-phase spectroscopy applied to nonperturbative electron-positron pair production in strong oscillating electric fields
本文研究了在强双色电场中真空中正负电子对的产生,电场随时间振荡,振荡频率为基频及其二次谐波。强场过程发生在这样的场配置通常是已知的敏感的场模式之间的相对相位。相位的相位光谱最近被引入到强场光电离的背景下,作为一种系统的手段来分析这些相干效应。我们将这种方法应用于场诱导对生产的动量分辨粒子产量的相位依赖性计算。我们发现,不对称的棋盘图案出现在相位的相位谱,类似于强场光电离中发现的那些。这些特征的结构,不同的创建电子和正电子之间的物理起源进行了讨论。
2019-12-10 hep-ph physics.atom-ph
Many-body approximations for atomic binding energies
我们基准三个标准近似的多体问题-的Hartree-Fock,投影Hartree-Fock,和随机相位近似-对原子的电子结构,从Li到Ne的全数值组态相互作用计算。这些构型-相互作用计算使用多达$2 \times 10^8$非耦合基态,相当于$ 10^7$耦合基态(构型态函数)。每种方法都使用完全相同的输入,即,相同的单粒子基和库仑矩阵元,因此任何差异都严格归因于近似本身。虽然它一贯高估的基态结合能,随机相位近似具有最小的整体误差,此外,我们建议它可能是有用的单粒子基函数的有效优化的方法。
2012-08-30 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Positron-atom scattering using pseudo-state energy shifts
一种方法,以产生低能量的弹性散射相移,使用束缚态计算的问题,e+ - Mg和e+ - Zn散射后,初步验证的e+ - Cu系统。小参考计算和最低能量赝态的最大可能组态相互作用计算之间的能量移位被用来调谐半经验光学势。通过利用次低赝态的能量进一步微调了势。给出了正电子被Mg和Zn散射时从阈值到第一激发阈值的s波和p波相移。e+ - Mg截面在能量约为0.096 eV处具有显著的p-波形共振,宽度为0.106 eV。e+ - Mg散射的峰值截面约为4800 a_0^2,而Z_eff在能量为0.109 eV时达到1310。
2008-04-28 physics.atom-ph physics.comp-ph
The existence of a 2Po excited state for the e+Ca system
用组态相互作用方法证明了轨道角动量为L=1的正子钙存在电子稳定态。这种预测依赖于使用渐近级数来估计能量的变分极限。结合能的最佳估计为37 meV。还讨论了系统的结构。
2006-10-08 physics.atom-ph physics.chem-ph