Relativistic many-body calculations of excitation energies and transition rates in ytterbium-like ions
计算了类Yb离子(5d2+ 5d 6s +6s 2)-(5d 6p +5d 5 f +6s 6p)电偶极跃迁的激发能、振子强度和跃迁速率.相对论多体微扰理论(RMBPT),包括延迟Breit相互作用,被用来评估延迟E1矩阵元素的长度和速度的形式。计算开始于4f 14核心Dirac-Fock势。一阶RMBPT用于获得中间耦合系数,二阶RMBPT用于确定矩阵元素。详细讨论了各种贡献的能级和偶极子矩阵元素给出了镱一样的铌,Z=75。所得到的过渡能与实验值和其他最近的计算结果进行比较。激发能、谱线强度、振子强度和跃迁率随核电荷Z的变化趋势以图形方式显示。这些计算作为一个理论基准与实验和理论进行比较。
2002-05-17 physics.atom-ph
E1 amplitudes, lifetimes, and polarizabilities of the low-lying levels of atomic ytterbium
报道了镱的几个低能级的E1振幅、寿命和极化率的从头计算结果。在CI+MBPT方法框架下构造了价电子的有效哈密顿量,并求出了许多电子方程的解。
1999-03-02 physics.atom-ph
Data-Driven Energy Levels Calculation of Neutral Ytterbium ($Z$ = 70)
针对高$Z$原子结构参数计算困难的问题,提出并应用了HFR(Hartree-Fock with relativistic corrections)理论结合岭回归(RR)算法代替Cowan码的最小二乘拟合(LSF)方法。通过分析HFR理论的能级结构参数,采用拟合的实验能级外推方法,计算了{Yb~I}($Z=70$)原子包括$4f$开壳层的部分激发态能级.通过与Cowan最小二乘法结果的比较,证明了岭回归算法的优越性。此外,通过与实验结果和其他理论结果的比较,证明了我们的方法的可靠性和准确性。
2022-07-09 physics.atom-ph
Calculation of hyperfine magnetic anomaly in many-electron atoms
对$s_{1/2}$和$p_{1/2}$态的超精细结构常数比的精确测量使我们能够估计这些能级的超精细磁异常之间的差异。我们计算原子因子,以便从它们的差异恢复超精细磁异常的绝对值。考虑到超精细异常校正允许人们增加确定短寿命同位素的g因子的精度超过一个数量级。
2020-04-25 physics.atom-ph
Relativistic self-consistent-field calculations of the hyperfine structure in the 4d-shell ions
用相对论自洽场方法计算了4d壳层元素离子的径向超精细积分。与现有的实验结果的比较给出了估计的配置在这些离子的超精细相互作用的相互作用的影响。结果也可用于从放射性同位素的激光光谱测量中获得核矩。PACS编号:31.15.Ne、31.30.Gs、32.10.Fn
2007-04-24 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
Relativistic multi-reference Fock-space coupled-cluster calculation of the forbidden $6s^2^1 S_0 \longrightarrow 6s5d^3 D_1$ magnetic-dipole transition in ytterbium
本文报道了用多参考Fock空间耦合团簇理论计算的$6s^{2} ^{1}S_{0}\longrightarrow6s5d ^{3}D_{1}$禁戒磁偶极跃迁振幅。我们计算的转移矩阵元($1.34\times10^{-4}μ_{B}$)与实验值($1.33\times10^{-4}$ $μ_{B}$)非常吻合。该值与其它已知量结合将有助于确定Yb原子中$6s^{2} ^{1}S_{0}\longrightarrow6s5d ^{3}D_{1}$跃迁的宇称非守恒振幅。据我们所知,我们的计算是迄今为止最精确的,在标准模型之外的物理研究中可能非常重要。我们进一步报告的$6s6p ^{3}P_{0}\longrightarrow6s6p ^{1}P_{1}$和$6s5d ^{3}D_{1}\longrightarrow6s6p ^{3}P_{0}$的过渡矩阵元素,这也是在较早的理论估计吻合得很好。
2007-07-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Two-color photoassociation spectroscopy of ytterbium atoms and the precise determinations of s-wave scattering lengths
通过进行高分辨率的双色光缔合光谱,我们已经成功地确定了几个最后的束缚态的homopolymer二聚体的六种不同的镱同位素的结合能。这些光谱数据与基于简单模型势的理论计算非常一致,该模型势非常精确地预测了所有28对7种稳定同位素的s波散射长度。相同同位素的两个原子碰撞的s波散射长度分别为:~(168)Yb = 13.33(18)nm,~(170)Yb = 3.38(11)nm,~(171)Yb =-0.15(19)nm,~(171)Yb =-31.7对于^{172}Yb为10.55(11)nm,对于^{174}Yb为5.55(8)nm,对于^{176}Yb为-1.28(23)nm。Yb_2分子的长程范德华势超前项系数为C_6=1932(30)原子单位($(E_h a_0^6 \approx 9.573\times 10^{-26}$ J nm ^[6])。
2007-08-06 physics.atom-ph
Calculation of thallium hyperfine anomaly
提出了一种计算多电子原子和离子超精细反常的方法。首先,我们用这种方法计算了类氢铊离子的超精细反常,得到了与解析表达式相当好的一致性。然后,我们对中性铊进行了计算,并验证了一个假设,即$s$和$p_{1/2}$态的异常之间的比率对于这两个系统是相同的。最后,我们提出了精确测量核$g$因子所需的最佳原子态的建议。
2017-03-29 physics.atom-ph
Quantum electrodynamic calculation of the hyperfine structure of 3He
在非相对论量子电动力学框架下计算了$^3$ He中$2^3P$态的精细和超精细结构。该计算考虑了$mα^6$阶的影响,并将理论预测的准确性提高了一个数量级。所得到的结果与最近在$^3$ He中的光谱测量结果符合得很好。
2012-05-07 physics.atom-ph
Calculation of the hyperfine structure of the superheavy elements Z=119 and Z=120+
用{ \em ab initio}方法计算了超重元素Z=119和Z= 120 $^+$的最低态$s$和$p_{1/2}$的超精细结构常数.核心极化和主导相关效应包括所有订单。也被认为是Breit和量子电动力学效应。Cs、Fr、Ba $^+$和Ra $^+$的类似计算用于控制准确度。讨论了超精细结构常数与核半径的关系。
2009-08-11 physics.atom-ph
Ab initio calculations of the {33}S 3p4 3P_J and {33}S- / {37,35}Cl 3p5 2Po_J hyperfine structures
采用多组态Hartree-Fock(MCHF)方法计算了{33}S-和{35,37}Cl的3 p 5 2Po_J能级的超精细结构.我们得到了很好的协议与观察。本文还对中性硫{33}S 3 p4 3P_J最低多重态的超精细结构进行了理论估算。我们讨论了一些有趣的观察MCHF理论中的原子核的描述。
2011-01-28 physics.atom-ph
On the hyperfine anomaly in Eu isotopes
本文首次在不知道核磁矩的情况下,对一系列不稳定同位素的超精细异常进行了测定。相对大量的实验数据,在Eu,使它有可能确定的超精细异常的一些不稳定同位素。玻尔-外斯科普夫效应的计算,因此超精细异常已使用粒子转子形式主义。计算和实验结果与其他理论计算和经验Moskowitz Lombardi公式进行了比较。
2009-04-30 physics.atom-ph
Hyperfine structures and Landé $g_J$-factors for $n=2$ states in beryllium-, boron-, carbon-, and nitrogen-like ions from relativistic configuration interaction calculations
利用相对论组态相互作用计算了铍、硼、碳和氮类离子n=2态的能级、超精细相互作用常数和Landé $g_J$因子。价,核心价,和核心核心的相关性影响考虑到通过单和双激发从多参考扩展到增加套的活性轨道。计算的超精细相互作用常数与现有文献中的值进行了系统的比较。
2014-06-09 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
Level-crossing spectroscopy of the 7, 9, and 10D_5/2 states of 133Cs and validation of relativistic many-body calculations of the polarizabilities and hyperfine constants
本文对133 Cs中J=3/2和J=5/2的D_J态的极化率和超精细常数进行了实验和理论研究。根据~(133)Cs(7,9,10)D_5/2态的能级交叉信号和张量极化率α_2的精确计算,得到了新的超精细常数A的实验值。本文给出了(5-10)D_3/2和(5-10)D_5/2态标量和张量极化率的相对论多体计算结果,并与文献中的测量值进行了比较。这些状态的超精细常数A的计算值,并检查与实验值的一致性。
2006-11-07 physics.atom-ph
Calculation of hyperfine structure of erbium and fermium
本文使用近期开发的处理大量价电子的组态相互作用方法版本,计算了铒和镄的超精细结构常数,旨在提取Fm同位素的核矩并利用铒验证该方法的准确性。
2023-07-19 physics.atom-ph
Dynamic polarizabilities and related properties of clock states of ytterbium atom
我们进行了相对论多体计算的静态和动态偶极极化率的基态$6s^2 ^1S_0$和第一激发$6s6p ^3P^o_0$状态的Yb。利用这些极化率,我们计算了Yb在$6s^2 ^1S_0 - 6s6p ^3P^o_0$跃迁上工作的光晶格钟的一些性质。我们确定(i)激光场的前四个{ \em magic}波长,对于这些波长,时钟跃迁的频率对激光强度不敏感。虽然第一个魔波长是已知的,我们预测第二,第三和第四个魔波长为551 nm,465 nm和413 nm。(ii)我们重新评估了黑体辐射对时钟跃迁频率的影响,在$T=300 \mathrm{K}$产生的时钟偏移为$-1.41(17)$ Hz。(iii)我们计算长程原子间范德华系数(单位:a.u.)$C_6(6s^2 ^1S_0 +6s^2 ^1S_0) = 1909(160)$、$C_6(6s^2 ^1S_0 + 6s6p ^3P_0) =2709(338) $和$C_6(6s6p ^3P_0 + 6s6p ^3P_0) =3886(360) $。最后,我们确定了原子-壁相互作用系数(a.u.),$C_3 (6s^2 ^1S_0) =3.34$和$C_3 (6s6p ^3P_0) =3.68$。我们还处理和解决以前的静态极化率的基态计算之间的分歧。
2009-08-17 physics.atom-ph
Multi-configuration Dirac-Hartree-Fock calculations of excitation energies, oscillator strengths and hyperfine structure constants for low-lying levels of Sm I
采用多组态Dirac-Hartree-Fock方法计算了Sm I低能级的总激发能、激发能、振子强度和超精细结构常数。在一级微扰近似下,我们系统地分析了每个电子和电子对的关联效应。结果表明,核关联对有关的物理量是重要的。在此基础上,选取重要组态态波函数构成原子态波函数。通过使用这个计算模型,我们的激发能,振子强度,和超精细结构常数是更好地符合实验值比以前的理论工作。
2015-09-15 physics.atom-ph
Hyperfine structure of S states in Li and Be^+
报道了对^7Li和^9Be^+的2^2S和3^2S态超精细分裂的大尺度组态相互作用(CI)计算。基于Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量的CI计算补充了QED,核尺寸,核磁化分布和反冲修正的单独处理。CI结果的非相对论极限与变分计算非常吻合。所得到的超精细分裂的理论值完全达到α^2的相对数量级,并且改进了以前的研究结果。
2008-01-28 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
Precision calculation of hyperfine structure of $^{7,9}$Be$^{2+}$ ions
在非相对论量子电动力学(NRQED)框架下研究了$^7$ Be $^{2+}$和$^9$ Be $^{2+}$离子的$2\,^3\!S_1$和$2\,^3\!P_J$态的超精细结构.目前$^9$ Be $^{2+}$超精细分裂结果的不确定度在几十ppm的数量级,其中两个数量级的改进,比以前的理论和实验值已经实现。研究了$^7$ Be $^{2+}$超精细分裂中的核电四极矩贡献。提出了一种基于精确能谱的Be核Zemach半径或电四极矩性质测定方案,为Be核的研究开辟了一个新的窗口。
2022-03-10 physics.atom-ph
Ab initio calculations of hyperfine structures of zinc and evaluation of the nuclear quadrupole moment $Q(^{67}{\rm Zn})$
采用相对论多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)和非相对论多组态Hartree-Fock(MCHF)方法计算了锌的磁偶极子和电四极超精细结构常数.计算出的$ 4s 4p \,\, ^3 \! P^o_{1} $和$ 4s 4p \,\, ^3 \! P^o_{2} $状态的电场梯度以及电四极超精细结构常数的实验值使得提取核电四极矩$ Q(^{67}{\rm Zn}) = 0.122(10) $ b成为可能。已采用准统计方法对误差线进行了评估-使用11种不同的方法进行了计算,然后根据这些方法获得的结果之间的差异估计了误差线。
2018-04-02 physics.atom-ph
Relativistic calculations of the lifetimes and hyperfine structure constants in $^{67}$Zn$^{+}$
本文用{ \it ab initio}方法精确测定了基础物理中一个有趣的体系$^{67}$ Zn $^{+}$的基态和几个低激发态的磁偶极(M1)和电四极(E2)超精细结构常数.在相对论框架内的耦合团簇(CC)理论已被用于在此计算。长期存在的需求,相对论性和高度相关的计算,如CC可以能够解决的分歧之间的寿命估计先前报道的一些低的状态Zn $^{+}$。不同的电子相关效应在确定这些数量的作用进行了讨论,并提出他们的贡献。
2007-10-09 physics.atom-ph
Relativistic coupled cluster calculations on hyperfine structures and electromagnetic transition amplitudes of In III
用高关联相对论耦合团簇理论研究了$^{113,115,117}$ In III的基态和低激发态的超精细常数和反常。$^{115}$ In III的基态超精细分裂估计为106.8 GHz。由于修改核偶极矩,上述频率的近1.9 GHz的位移已被计算。该分裂结果显示了其作为$10^{-11}$秒的通信频带和频率标准的适用性。超精细常数的关联研究表明,该离子核区及其附近的波函数具有明显的多体效应特征。据我们所知,首次在文献中估计了天体物理上重要的禁戒跃迁振幅。计算的振子强度的几个允许的过渡与最近的实验和理论结果进行比较。
2014-02-06 physics.atom-ph
Observation and laser spectroscopy of ytterbium monomethoxide, YbOCH$_3$
我们描述了一个激光光谱研究的镱单甲氧基,YbOCH $_3$,一个感兴趣的物种,以寻找时间反演对称性破坏使用激光冷却的分子。我们报告测量的振动结构的$\tilde{X}$和$\tilde{A}$状态,振动分支比的几个组件的$\tilde{A}$状态,和辐射寿命的低电子状态。$\textit{Ab initio}$计算用于帮助分配振动发射带,并提供深入了解电子和振动结构。我们的研究结果表明,快速的光循环是可行的YbOCH $_3$,打开一条路径的数量级增加的灵敏度在未来的测量P-和/或T-违反物理。
2020-12-02 physics.atom-ph physics.chem-ph
Calculation of hyperfine structure in Tm II
Helmholz-Institut Jena(亥姆霍兹研究所耶拿)
本文通过配置相互作用方法计算Tm II中低能级的超精细结构常数,并结合随机相近似修正,与新实验数据一致并预测了未测量状态的参数。
2026-01-16 physics.atom-ph
Calculation of the energy levels and hyperfine structure for Xe~II, Rn~II, and Og~II ions
Ho Chi Minh City University of education(胡志明市教育大学);School of Physics, University of New South Wales(新南威尔士大学物理学院)
用组态相互作用方法计算Xe II、Rn II和Og II离子的能级、朗德g因子和超精细结构常数,通过与Xe II实验数据对比验证方法,还对Rn II和Og II作预测,为提取核矩提供电子因子。
2026-10-06 physics.atom-ph
Calculation of energies and hyperfine structure constants of 233U^+ and 233U
我们用两种不同的方法计算了233 U ^+和233 U的低能态的能量和磁偶极子超精细结构常数。铀有六个价电子和一个非常重的核心,即使使用大规模的计算资源,精确的原子理论也是一个重大挑战。第一种方法结合组态相互作用(CI)的方法,使我们能够包括核心价相关的所有订单的微扰理论在剩余库仑相互作用。第二种方法是一个纯CI方法,允许使用不同的初始近似。我们提出了一个详细的分析,所有计算的属性,并讨论这些方法的优点和缺点。我们报告的U核磁矩的初步价值,并概述了需要进一步的实验。
2022-10-13 physics.atom-ph
Hyperfine structure of alkali-metal diatomic molecules
本文计算了碱金属-金属杂原子分子在电子基态平衡几何下的超精细耦合常数。这些常数对于开发控制超冷极性分子的方法非常重要。结果是基于电子结构的计算,使用密度泛函理论,并与实验的有限的一组分子,实验是迄今为止。
2017-09-18 physics.atom-ph
Natural orbitals in multiconfiguration calculations of hyperfine structure parameters
我们正在重新研究钠的超精细结构使用完全相对论多组态的方法。在完全相对论性方法中,计算策略与Jönsson等人(Phys. Rev. A 53(1996)4021)中使用的原始非相对论性对应方法有些不同。数值不稳定性迫使我们使用逐层方法,这会产生一些广泛的意想不到的效果。核心相关性被认为是显着的,因此需要在一个适当的轨道基础上进行描述。自然轨道基础提供了一个有趣的替代轨道基础的逐层的方法,使我们能够克服后者的一些缺陷,从而产生磁偶极子超精细结构常数值与观测非常一致。努力评估自然轨道基地的可靠性,并说明其效率。
2020-02-05 physics.atom-ph
Correlation trends in the hyperfine structure for Rb, Cs, Fr and high-accuracy predictions for hyperfine constants
我们对碱金属原子Rb、Cs和Fr的n2 S1/2和n2 P1/2态的超精细结构进行了高精度的计算,研究了它们在主量子数n范围内的关联大小的变化趋势。我们的计算是在全阶关联势方法中进行的。我们表明,相对关联校正下降迅速与n和趋于恒定和非零值的高激发态。这种趋势得到了实验的支持,我们利用对n的平滑依赖性来对超精细常数进行高精度的预测,对于Rb和Cs的大多数状态,不确定性在0.1%以内。
2019-07-08 physics.atom-ph
Precise determination of ground-state hyperfine splitting and calculation of Zeeman coefficients for 171Yb+ microwave frequency standard
本文通过高分辨率双共振光谱学精确测量了171Yb+基态超精细分裂频率,并利用两种原子结构方法计算Zeeman系数,提高了二阶Zeeman频移修正的准确性,从而提升了微波频标的精度并支持基本常数约束的实验。
2023-09-11 physics.atom-ph
Fock-space relativistic coupled-cluster calculation of hyperfine induced $\bf {^1S_0 \rightarrow {^3P^o_0}}$ clock transition in Al$^+$
本文发展了一种计算二价原子和离子性质的全粒子Fock空间相对论耦合团簇方法。利用该方法计算了Al $^+$中超精细诱导的$^1S_0 - ^3P^o_0$时钟跃迁的性质。我们的结果的$^3P^o_0$亚稳态寿命,$20.20 \pm 0.91$ s,是在极好的协议与实验值,$20.60 \pm 1.4$ s [物理评论Lett. { \bf 98},220801(2007)]。我们的研究表明,三重激发的贡献,以及来自Breit相互作用和QED效应的修正是必不可少的,以获得准确的时钟性质的Al $^+$。
2021-02-10 physics.atom-ph
Relativistic coupled-cluster calculation of hyperfine-structure constants of $^{229}$Th$^{3+}$ and evaluation of the electromagnetic nuclear moments of $^{229}$Th
$^{229}$ Th是研制核光学钟和探索标准模型之外新物理的一个有希望的候选者。准确了解$^{229}$ Th的核性质是非常重要的。在本工作中,我们使用基于高斯基组的相对论耦合团簇方法计算了$^{229}$ Th $^{3+}$的前四个态的超精细结构常数。本文以最低阶量子电动力学(QED)修正的非对Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量为出发点,将单激发和双激发的所有线性和非线性项都包含在耦合团簇计算中。用测得的超精细结构常数[Phys.Rev.Lett. 106. 223001(2011)],我们得到了$^{229}$ Th核的磁偶极矩$μ=0.359(9)$和电四极矩$Q=2.95(7)$。我们的磁偶极矩与Safronova \textit{et. al.} [Phys.Rev.A 88,060501(2013)]全阶计算的推荐值$μ=0.360(7)$完全一致,但我们的电四极矩小于他们的推荐值$Q=3.11(6)$,约为5%。结果表明,Safronova \textit{et. al.}的全阶计算中没有包含的单激发和双激发的非线性项对精确计算$^{229}$ Th的$Q$值至关重要。此外,我们还给出了磁八极超精细结构常数和一些重要的非对角超精细跃迁矩阵元,这是进一步提取$^{229}$ Th核磁八极矩$Ω$所必需的.
2021-12-02 physics.atom-ph
$Ab$ $initio$ calculation of hyperfine-structure properties to extract nuclear magnetic octupole moments of $^{69}$Ga and $^{71}$Ga
Henan University of Technology(河南工业大学);Shenzhen Technology University(深圳技术大学)
本研究采用RCCSD方法从头计算⁶⁹Ga和⁷¹Ga的超精细结构性质,重新分析相关测量数据并精确确定其核磁八极矩,所得结果为该领域提供了可靠参考。
2026-08-20 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
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
QED calculation of the 2p1/2-2s and 2p3/2-2s transition energies and the ground-state hyperfine splitting in lithiumlike scandium
本文给出了${\rm Sc}^{18+}$的{2 p_{1/2} }-{2s}和{2 p_{3/2} }-{2s}跃迁能量以及基态超精细分裂的最新精确理论值。在没有$\aZ$展开的束缚态QED框架下,处理了所有的两电子和三电子对能量值的贡献,直到双光子能级。采用大尺度组态相互作用Dirac-Fock-Sturm(CI-DFS)方法,考虑了双光子能级以上的电子间相互作用.为了考虑电子关联效应,用多电子波函数计算了相对论反冲修正。与以前的计算相比,跃迁能量值的准确性提高了五倍。电子间相互作用效应的CI-DFS计算和有效屏蔽势下的QED修正的评估为$2s$超精细分裂提供了显著的改进。所得结果与最近发表的实验数据吻合得很好。
2007-07-23 physics.atom-ph
Precision calculation of hyperfine constants for extracting nuclear moments of 229Th
许多核的核矩的确定依赖于超精细常数的计算,理论的不确定性直接影响核矩的不确定性。在这项工作中,我们提高了这种方法的精度,包括第一次的核心三重集团振幅方程的迭代解到相对论耦合集团方法,与大规模的完整的基组。我们在相对论耦合团簇单双三重态(CCSDT)方法的框架下,计算了229 Th ^(3+)低激发态的能量、磁偶极和电四极超精细结构常数.我们提出了一个详细的研究各种修正所有计算的属性。利用理论结果和实验数据,我们得到了核磁偶极矩和电四极矩分别为μ = 0.366(6)μ_N和Q = 3.11(2)eb,从而使四极矩的不确定度减小了三倍。本文研究了有限核磁化强度的Bohr-Weisskopf效应,给出了磁化强度分布偏离均匀分布的界限。
2021-07-30 physics.atom-ph
Precise many-body calculations and hyperfine interaction effect on dynamic polarizabilities at the low-lying energy levels of Y$^{2+}$
本工作确定了与Y $^{2+}$离子的时钟跃迁5 $^2S$-4 $^2D$相对应的魔波长的精确值,由于外部光束具有线偏振和圆偏振,因此在精细和超精细结构的水平上都是如此。为了计算的动态极化率的相关态的过渡,我们采用的sum-over-states技术,其中的主导和相关敏感部分的总和使用高度相关的相对论耦合集群理论进行评估。估计魔术波长的光束有实质性的重要性,以冷却和捕获的离子使用蓝色失谐捕获方案。我们还提出了调谐波长,这是有用的状态不敏感的捕获和冷却。仅由圆偏振光引起的总偏振度的矢量分量可以提供额外的魔波长。超精细相互作用对极化率和魔波数的影响揭示了精确估计超精细结构分裂的重要性。
2020-06-07 physics.atom-ph
Electron self-energy in the presence of magnetic field: hyperfine splitting and g factor
本文报道了低核电荷数类氢离子超精细分裂和束缚电子g因子的自能修正的高精度数值计算。结合核库仑场被处理的所有订单,和非微扰超出已知的$Zα$ -展开系数的余数被确定。对于$^3{\rm He}^+$离子,非微扰余数对1 S和2S超精细结构间隔的归一化差产生-450 Hz的贡献,与71 Hz的实验不确定度和50 Hz的理论误差进行比较,由于其他贡献。在g因子的情况下,计算提供了最严格的测试等效的微扰和非微扰的方法报道,迄今为止在束缚态QED计算。
2008-04-24 physics.atom-ph
Hyperfine structure of Li and Be^+
用相对论组态相互作用方法计算了^{7,6}Li和^9 Be ^+的磁偶极和电四极超精细结构分裂.给出了2^2 S、3^2 S、2^2 P_{1/2}和2^2 P_{3/2}态的数值计算结果。CI计算的基础上的Dirac-Coulomb-Breit哈密顿补充单独处理的QED,核磁化分布,反冲,和负连续效应。
2008-06-09 physics.atom-ph
Relativistic configuration-interaction calculations of U I hyperfine constants
中性铀(U I)是一个非常难以进行理论计算的原子,这是由于大量的价电子,六,强的价-价和价-芯关联,高态密度和相对论效应。双相互作用多体微扰理论(CI-MBPT)可以有效地处理价核关联和相对论效应,但由于该理论是针对不含价电子的Dirac-Hartree-Fock(DHF)起始势发展的,因此需要很大的CI空间来补偿这种势的+6电荷。更有效的是相对论组态相互作用(RCI)方法,它使用相对准确的起始DHF势,其中包括一些价电子,使价电子哈密顿量对角占优的一些状态。在这里,我们报告的几个低能量状态的U-I超精细常数的计算使用RCI方法的起始电位,包括四个f价电子。在此基础上,可以采用单组态近似或小基组方法,得到相当精确的超精细结构常数。实际上,通过标定核磁矩,5个水平的一致性在5%以内,可以推荐一个新的磁矩为0.43(2)。该方法可以进一步发展,以包括更广泛的数据集,以提高准确性,并可以应用于其他原子和其他属性的计算,例如,有关基本对称性测试。
2020-08-04 physics.atom-ph
Theoretical Hyperfine Structures of $^{19}$F~I and $^{17}$O~I
对$^{19}$ F~I的$2p^{5}~^{2}P^{o}$、$2p^4(^{3}P)3s~^{4}P$、$2p^4(^{3}P)3s~^{2}P$和$2p^4(^{3}P)3p~^{4}S^o$态进行了多组态Hartree-Fock(MCHF)和多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)计算,确定了它们的超精细常数.几种计算策略被认为是调查电子关联和相对论效应。高阶相关的贡献包括在MCHF计算的基础上单和双多参考(SD-MR)的扩展。选择单个参考MCHF波函数的最大分量来定义MR集。在这个方案中,相对论性修正在Breit-Pauli近似下进行评估。一个类似的策略用于计算MCDHF相对论波函数和超精细参数。虽然相关性和相对论修正被发现是相当小的基态,我们强调大的相对论效应的超精细常数$A_{3/2}$的$2p^4(^{3}P)3p~^{4}S^o$,并在较小程度上,对$A_{1/2}$的$2p^4(^{3}P)3s~^{4}P$。对于这样的光系统,在计算所有其他能级的超精细相互作用时,电子相关效应在相对论中占主导地位。我们还重新审视超精细常数的$2p^3(^{4}S)3s~^{5}S^{o}$和$2p^3(^{4}S)3p~^{5}P$在$^{17}$ O使用类似的策略。计算结果与实验结果吻合得很好。
2018-04-11 physics.atom-ph
Precision calculations of the hyperfine constants and isotope and isomer shifts in low-lying states of 229Th3+
University of Delaware(特拉华大学)
该研究针对²²⁹Th核同质异能素光谱学所需的Th³⁺低激发态,采用相对论耦合簇等方法计算了超精细常数、同位素位移等,预测了7s态同质异能素位移,为核钟开发提供基准原子数据。
2026-08-17 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
The Stark effect in molecular Rydberg states: Calculation of Rydberg-Stark manifolds of H$_2$ and D$_2$ including fine and hyperfine structures
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Vrije Universiteit Amsterdam(阿姆斯特丹自由大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
本文研究了高 n 分子 Rydberg 态在静态均匀电场中的精细和超精细结构,结合量子缺陷理论和极化模型计算场自由能,并通过角动量变换预测斯托克谱线位置和强度。
2026-04-21 physics.atom-ph
Nuclear-polarization effect to the hyperfine structure in heavy multicharged ions
本文研究了与束缚电子引起的核极化效应有关的重多电荷离子超精细结构的修正,并对类氢离子进行了考虑集体核激发的数值计算。修正定义了超精细结构分裂的精确理论预测的精度极限。
2002-12-02 physics.atom-ph
Extended calculations of energy levels, radiative properties, $A_{J}$, $B_{J}$ hyperfine interaction constants, and Landé $g_{J}$-factors for nitrogen-like \mbox{Ge XXVI}
采用多组态Dirac-Hartree-Fock和二阶多体微扰理论,对类氮Ge XXVI的$2s^{2} 2p^{3}$,$2s 2p^{4}$,$2p^{5}$,$2s^{2} 2p^{2} 3l$ ~($l=s,p,d$),$2s 2p^{3}3l$($l=s,p,d$)和$2p^{4} 3l$($l=s,p,d$)组态的最低272个精细结构能级进行了高精度的计算.完整和一致的原子数据,包括激发能,寿命,波长,超精细结构,Landé $g_{J}$ -因子,和E1,E2,M1,M2线强度,振子强度和跃迁率之间的这272个水平提供。本两个数据集之间的比较,以及与其他可用的实验和理论值。目前的数据是足够准确的识别和涉及$n=3$水平的发射线的去混,也是有用的建模和诊断聚变等离子体。
2018-01-11 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
Frequency shift of hyperfine transitions due to blackbody radiation
计算了静态电场对Yb ~+、Rb、Cs、Ba ~+和Hg ~+超精细分裂时钟跃迁频率的影响。计算用于找到由于黑体辐射的频率偏移,这是需要精确的频率测量和改进的精细结构常数,α的变化的限制。我们对Cs的计算结果(Δ nu E^2=-2.26乘以10^{-10}Hz/(V/m)^2)与早期的测量结果和从头计算结果吻合得很好。我们目前的论点反对最近的说法,实际价值可能会更小。差异(约10%)是由于连续谱在中间态总和中的贡献。
2006-07-06 physics.atom-ph
Many-electron effects in the hyperfine splitting of lithiumlike ions
在核电荷数$Z= 7 - 82$变化范围较宽的情况下,对类锂离子基态超精细分裂的单光子和双光子交换修正进行了严格的QED计算。计算是在扩展的Furry图片的框架中进行的,即,在零阶近似中包含有效局部屏蔽势。在Breit近似的框架下,采用递归微扰理论,考虑了第三阶和更高阶的电子间相互作用的贡献。与以前的理论计算相比,电子间相互作用对类锂离子基态超精细分裂贡献的准确性得到了显著提高。
2020-04-19 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