НОВИЙ РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ МЕТОД МОДЕЛЬНОГО ПОТЕНЦІАЛУ ВИЗНАЧЕННЯ ІМОВІРНОСТЕЙ РАДІАЦІЙНИХ ПЕРЕХОДІВ У СПЕКТРАХ ВАЖКИХ РІДБЕРГІВСЬКИХ АТОМНИХ СИСТЕМ

В. Б. Терновський, О. В. Глушков, П. О. Заїчко, О. Ю. Хецеліус, Т. О. Флорко

Анотація


Ми запропонували ефективний релятивістський підхід до детектування та розрахунку енергій рівнів, ймовірностей і сил осциляторів (амплітуд переходів, часів життя) ряду радіаційних переходів в спектрах важких рідбергівських атомів лужних елементів. Він являє собою версію моделі релятивістської потенційного методу. Підхід заснований на релятивістській багаточастинковій калібрувально-інваріантній теорії збурень з покращеним Дірак-Кона-Шемівським нульовим наближенням і релятивістському енергетичному формалізмі (S-матричний адіабатичний формалізм Гелл-Манн і Лоу). Показано, що підхід забезпечує досить ефективний ступінь урахування обмінно-кореляційних ефектів, у тому числі ефекту істотно некулонівського групування рідбергівських рівнів, тиску континууму і т.і. Отримано уточнені дані по енергетичним і спектроскопічним параметрам (енергії, радіаційні ширини, амплітуди переходів, час життя) для рідбергівських атомів Rb, Cs, Fr, зокрема, переходів nS½→n’P½,3/2 (n=5,6; n’=10-70), nP½,3.2→n’D3/2,5/2 (n=5,6; n’=10-80) в спектрах Rb, Cs; для рідбергівського Fr розраховані і передбачені спектроскопічні дані по амплітудах переходів, часам життя рідбергівських станів і переходів 7S½-nP½,3/2, 7P½,3.2-nD3/2,5/2 (n=20-80). Стосовно застосувань отриманих даних слід указати на можливості побудови нових типів радіаційних квантових сенсорів і квантових стандартів частоти, а також застосування в галузях квантової електроніки і фізики квантових пристроїв.

Ключові слова


радіаційні переходи; важкі рідбергівські атоми; новий метод; квантові сенсори

Посилання


Gallagher, T.F., Rydberg Atoms..- Cambridge University Press, 1994.

Grant I.P., Relativistic Quantum Theory of Atoms and Molecules. - Oxford, 2008.-650p.

Glushkov A.V., Lovett L., Florko T.A., et al, Gauge-invariant QED perturbation theory approach to studying the nuclear electric quadrupole moments, hyperfine structure constants for heavy atoms and ions// Frontiers in Quantum Systems in Chemistry and Physics (Springer). - 2008. - Vol.18. - P. 505-522.

Ternovsky V.B., Svinarenko A.A., Ignatenko A.V., etal, Advanced relativistic model potential approach to calculation of radiation transition parameters in spectra of multicharged ions// Journal of Physics: C Ser. - 2014. - Vol. 548. - P. 012047 (6p.).

Ivanov L.N.,Ivanova E.P., Extrapolation of atomic ion energies by model potential method: Na-like spectra// Atom.Data Nucl. Data Tab. - 1979. - Vol. 24. - P. 95-121;

Kohn W., Sham L., Quantum density oscillations in an inhomogeneous electron gas//Phys. Rev.A. - 1965. - Vol.137. - P.1697-1710.

Glushkov A.V., Ivanov L.N. Radiation decay of atomic states: atomic residue and gauge non-invariant contributions // Phys. Lett.A. -1992. - Vol.170. - P.33-37

Florko T. A., Theoretical determination of oscillator strengths of some transitions in the rare-earth atom of Eu//Photoelectronics.-2007.-N16.-P.86-90.

Khetselius O.Y., Relativistic perturbation theory calculation of the hyperfine structure parameters for some heavy-element isotopes//Internat. Journal of Quantum Chemistry. - 2009. - Vol.109, N14. - P. 3330-3335.

Safronova U.I., Johnson W., Derevianko A.Relativistic many-body calculations of energy levels, hyperfine constants, electric-dipole matrix elements, static polarizabilities for alkali-metal atoms// Phys.Rev.A. - 1999. - Vol.60. - P.4476-4486

Piotrowicz M., MacCormick C., Kowalczyk A., etal, Measurement of the electric dipole moments for transitions to rubidium Rydberg states via Autler-Townes splitting/ // arXiv:1103.0109v2 [quant-ph].-2011.

Martin W., NIST Spectra Database, version 2.0//NIST. - Washington. - 2004.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2015.4.107775

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)