Теоретическое описание спектроскопических констант катиона SiO+
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 24-12-00092
Фонд развития теоретической физики и математики «БАЗИС», Ведущий учёный (Теоретическая физика), 24-1-1-36-3
Турченко П.Д.
1,2, Скрипников Л.В.
1,21Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», Гатчина, Ленинградская область, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

Email: p.d.turchenko@ya.ru, leonidos239@gmail.com
Поступила в редакцию: 4 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 4 мая 2026 г.
Принята к печати: 13 мая 2026 г.
Выставление онлайн: 23 сентября 2026 г.
Недавно был предложен эксперимент на молекуле SiO+ по измерению эффектов нарушения пространственной чётности в фундаментальных взаимодействиях. Это требует её всестороннего теоретического изучения. В настоящей работе выполнены расчёты спектроскопических свойств основного и первого возбуждённого электронных состояний этой молекулы. При решении электронной задачи использовалась теория связанных кластеров с учётом возбуждений вплоть до четырёхкратных в рамках метода CCSDTQ, а также выполнена систематическая оценка погрешности. При решении задачи нахождения спектроскопических констант использовалась модель расширенного осциллятора Морзе. Полученные результаты находятся в хорошем согласии с последними измерениями. Ключевые слова: молекулярный катион SiO+, энергии переходов A2-X2Σ и A21/2-X2Σ1/2, спектроскопические константы состояний X2Σ и A2.
- J.L. Turner, A. Dalgarno. Astrophys. J., 213, 386 (1977)
- W.D. Langer, A.E. Glassgold. Astrophys. J., 352, 123 (1990)
- R.E.S. Clegg, L.J. van Jzendoorn, L.J. Allamandola. Mon. Not. R. Astron. Soc., 203 (1), 125 (1983)
- P.R. Stollenwerk, I.O. Antonov, S. Venkataramanababu, Y.-W. Lin, B.C. Odom. Phys. Rev. Lett., 125 (11), 113201 (2020)
- P.R. Stollenwerk, B.C. Odom, D.L. Kokkin, T. Steimle. J. Mol. Spectrosc., 332, 26-32 (2017)
- J.H.V. Nguyen, C.R. Viteri, E.G. Hohenstein, C.D. Sherrill, K.R. Brown, B. Odom. New J. Phys., 13 (6), 063023 (2011)
- G.-Z. Zhu, G. Lao, C. Ho, W.C. Campbell, E.R. Hudson. J. Mol. Spectrosc., 384, 111582 (2022)
- J. Karthein, S.M. Udrescu, S.B. Moroch, I. Belosevic, K. Blaum, A. Borschevsky, Y. Chamorro, D. DeMille, J. Dilling, R.F. Garcia Ruiz, N.R. Hutzler, L.F. Pavsteka, R. Ringle. Phys. Rev. Lett., 133 (3), 033003 (2024)
- M. Athanasakis-Kaklamanakis, S.G. Wilkins, L.V. Skripnikov, A. Koszorus, A.A. Breier, O. Ahmad, M. Au, S.W. Bai, I. Belovsevic, J. Berbalk, R. Berger, C. Bernerd, M.L. Bissell, A. Borschevsky, A. Brinson, K. Chrysalidis, T.E. Cocolios, R.P. de Groote, A. Dorne, C.M. Fajardo-Zambrano, R.W. Field, K.T. Flanagan, S. Franchoo, R.F. Garcia Ruiz, K. Gaul, S. Geldhof, T.F. Giesen, D. Hanstorp, R. Heinke, P. Imgram, T.A. Isaev, A.A. Kyuberis, S. Kujanpaa, L. Lalanne, P. Lass\`egues, J. Lim, Y.C. Liu, K.M. Lynch, A. McGlone, W.C. Mei, G. Neyens, M. Nichols, L. Nies, L.F. Pavsteka, H.A. Perrett, A. Raggio, J.R. Reilly, S. Rothe, E. Smets, S.M. Udrescu, B. van den Borne, Q. Wang, J. Warbinek, J. Wessolek, X.F. Yang, C. Zulch. Nat. Comm., 16 (1), 2139 (2025)
- G. Arrowsmith-Kron, M. Athanasakis-Kaklamanakis, M. Au, J. Ballof, R. Berger, A. Borschevsky, A.A. Breier, F. Buchinger, D. Budker, L. Caldwell, C. Charles, N. Dattani, R.P. de Groote, D. DeMille, T. Dickel, J. Dobaczewski, C.E. Dullmann, E. Eliav, J. Engel, M. Fan, V. Flambaum, K.T. Flanagan, A.N. Gaiser, R.F. Garcia Ruiz, K. Gaul, T.F. Giesen, J.S.M. Ginges, A. Gottberg, G. Gwinner, R. Heinke, S. Hoekstra, J.D. Holt, N.R. Hutzler, A. Jayich, J. Karthein, K.G. Leach, K.W. Madison, S. Malbrunot-Ettenauer, T. Miyagi, I.D. Moore, S. Moroch, P. Navratil, W. Nazarewicz, G. Neyens, E.B. Norrgard, N. Nusgart, L.F. Pavsteka, A.N. Petrov, W.R. Plab, R.A. Ready, M.P. Reiter, M. Reponen, S. Rothe, M.S. Safronova, C. Scheidenerger, A. Shindler, J.T. Singh, L.V. Skripnikov, A.V. Titov, S.M. Udrescu, S.G. Wilkins, X. Yang. Rep. Prog. Phys., 87 (8), 084301 (2024)
- R.C. Pankhurst. Proc. Phys. Soc., 52 (5), 707 (1940)
- L.H. Woods. Phys. Rev., 63 (11--12), 426 (1943)
- S. Nagaraj, R.D. Verma. Can. J. Phys., 46 (14), 1597 (1968)
- T.M. Dunn, K.M. Rao, S. Nagaraj, R.D. Verma. Can. J. Phys., 47 (19), 2128 (1969)
- M. Singh, H. Bredohl, F. Remy, I. Dubois. J. Phys. B: Atom. Mol. Phys., 6 (12), 2656 (1973)
- A. Lagerqvist, I. Renhorn, N. Elander. J. Mol. Spectrosc., 46 (2), 285 (1973)
- E. Colbourn, J. Dyke, E. Lee, A. Morris, I. Trickle. Mol. Phys., 35 (3), 873 (1978)
- S. Ghosh, J. Van der Linde, R. Verma. J. Mol. Spectrosc., 75 (2), 169 (1979)
- L. Zhang, R. Cameron, R.A. Holt, T.J. Scholl, S.D. Rosner. Astrophys. J., 418, 307 (1993)
- R. Cameron, T. Scholl, L. Zhang, R. Holt, S. Rosner. J. Mol. Spectrosc., 169 (2), 352 (1995)
- R. Cameron, T. Scholl, L. Zhang, R. Holt, S. Rosner. J. Mol. Spectrosc., 169 (2), 364 (1995)
- T.J. Scholl, R. Cameron, S.D. Rosner, R.A. Holt. Can. J. Phys., 73 (1-2), 101 (1995)
- S. Rosner, R. Cameron, T. Scholl, R. Holt. J. Mol. Spectrosc., 189 (1), 83 (1998)
- D. Chong, Y. Takahata. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 10 (2), 137 (1977)
- H.J. Werner, P. Rosmus, M. Grimm. Chem. Phys., 73 (1-2), 169 (1982)
- D.J. Lucas, L.A. Curtiss, J.A. Pople. J. Chem. Phys., 99 (9), 6697 (1993)
- A.I. Boldyrev, J. Simons, V.G. Zakrzewski, W. von Niessen. J. Phys. Chem., 98 (5), 1427 (1994)
- Z.-L. Cai, J. Francois. Chem. Phys., 234 (1-3), 59 (1998)
- Z.-L. Cai, J. Francois. Chem. Phys. Lett., 282 (1), 29 (1998)
- Z.-L. Cai, J. Francois. J. Mol. Spectrosc., 197 (1), 12 (1999)
- S. Chattopadhyaya, A. Chattopadhyay, K.K. Das. J. Mol. Struct. (Theochem), 639 (1-3), 177 (2003)
- D. Shi, W. Li, W. Xing, J. Sun, Z. Zhu, Y. Liu. Comput. Theor. Chem., 980, 73 (2012)
- R. Li, G.Y. Liang, X.H. Lin, Y.H. Zhu, S.T. Zhao, Y. Wu. Chin. Phys. B, 28 (4), 043102 (2019)
- R. Li, X. Yuan, G. Liang, Y. Wu, J. Wang, B. Yan. Chem. Phys., 525, 110412 (2019)
- R.J. Bartlett, M. Musia. Rev. Mod. Phys., 79 (1), 291 (2007)
- M. Kallay, P.R. Surjan. J. Chem. Phys., 115 (7), 2945 (2001)
- Y.J. Bomble, J.F. Stanton, M. Kallay, J. Gauss. J. Chem. Phys., 123 (5), 054101 (2005)
- M. Kallay, J. Gauss. J. Chem. Phys., 123 (21), 214105 (2005)
- A.V. Titov, N.S. Mosyagin. Int. J. Quantum Chem., 71 (5), 359 (1999)
- N. Mosyagin, A. Oleynichenko, A. Zaitsevskii, A. Kudrin, E. Pazyuk, A. Stolyarov. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 263, 107532 (2021)
- E.G. Lee, J.Y. Seto, T. Hirao, P.F. Bernath, R.J. Le Roy. J. Mol. Spectrosc., 194 (2), 197 (1999)
- J.L. Dunham. Phys. Rev., 41 (6), 721 (1932)
- K.G. Dyall. Theor. Chem. Acc., 135 (5), 237 (2016)
- L.V. Skripnikov, N.S. Mosyagin, A.V. Titov. Chem. Phys. Lett., 555, 79 (2013)
- L.V. Skripnikov. J. Chem. Phys., 145 (21), 214301 (2016)
- L.V. Skripnikov. J. Chem. Phys., 153 (11), 114114 (2020)
- T. Saue, R. Bast, A.S.P. Gomes, H.J.A. Jensen, L. Visscher, I.A. Aucar, R. Di Remigio, K.G. Dyall, E. Eliav, E. Fasshauer, T. Fleig, L. Halbert, E.D. Hedegard, B. Helmich-Paris, M. Iliavs, C.R. Jacob, S. Knecht, J.K. Laerdahl, M.L. Vidal, M.K. Nayak, M. Olejniczak, J.M.H. Olsen, M. Pernpointner, B. Senjean, A. Shee, A. Sunaga, J.N.P. van Stralen. J. Chem. Phys., 152 (20), 204104 (2020)
- DIRAC, a relativistic ab initio electronic structure program, Release DIRAC15 (2015), written by R. Bast, T. Saue, L. Visscher, H.J. Aa. Jensen, with contributions from V. Bakken, K.G. Dyall, S. Dubillard, U. Ekstroem, E. Eliav, T. Enevoldsen, E. Fasshauer, T. Fleig, O. Fossgaard, A.S.P. Gomes, T. Helgaker, J. Henriksson, M. Ilias, Ch.R. Jacob, S. Knecht, S. Komorovsky, O. Kullie, J.K. Laerdahl, C.V. Larsen, Y.S. Lee, H.S. Nataraj, M.K. Nayak, P. Norman, G. Olejniczak, J. Olsen, Y.C. Park, J.K. Pedersen, M. Pernpointner, R. Di Remigio, K. Ruud, P. Salek, B. Schimmelpfennig, J. Sikkema, A.J. Thorvaldsen, J. Thyssen, J. van Stralen, S. Villaume, O. Visser, T. Winther, S. Yamamoto (http://www.diracprogram.org)
- D. Mester, P.R. Nagy, J. Csoka, L. Gyevi-Nagy, P.B. Szabo, R.A. Horvath, K. Petrov, B. Hegely, B. Ladoczki, G. Samu, B.D. Lörincz, M. Kallay. J. Phys. Chem. A, 129 (8), 2086 (2025)
- MRCC M. Kallay, P.R. Nagy, D. Mester, Z. Rolik, G. Samu, J. Csontos, J. Csoka, P.B. Szabo, L. Gyevi-Nagy, B. Hegely, I. Ladjanszki, L. Szegedy, B. Ladoczki, K. Petrov, M. Farkas, P.D. Mezei, A. Ganyecz: The mrcc program system: Accurate quantum chemistry from water to proteins, J. Chem. Phys. 152, 074107 (2020); mrcc, a quantum chemical program suite written by M. Kallay, P.R. Nagy, D. Mester, Z. Rolik, G. Samu, J. Csontos, J. Csoka, P.B. Szabo, L. Gyevi-Nagy, B. Hegely, I. Ladjanszki, L. Szegedy, B. Ladoczki, K. Petrov, M. Farkas, P.D. Mezei, A. Ganyecz. www.mrcc.hu
- D.A. Matthews, L. Cheng, M.E. Harding, F. Lipparini, S. Stopkowicz, T.C. Jagau, P.G. Szalay, J. Gauss, J.F. Stanton. J. Chem. Phys., 152 (21), 214108 (2020)
- J.F. Stanton, J. Gauss, L. Cheng, M.E. Harding, F. Lipparini, D.A. Matthews, P.G. Szalay, S. Stopkowicz CFOUR, Coupled-Cluster techniques for Computational Chemistry, a quantum-chemical program package With contributions from A. Asthana, A.A. Auer, R.J. Bartlett, U. Benedikt, C. Berger, D.E. Bernholdt, S. Blaschke, Y.J. Bomble, S. Burger, O. Christiansen, A. Datar, D. Datta, F. Engel, R. Faber, J. Greiner, M. Heckert, O. Heun, M. Hilgenberg, C. Huber, T.-C. Jagau, D. Jonsson, J. Juselius, T. Kirsch, M.-P. Kitsaras, K. Klein, G.M. Kopper, W.J. Lauderdale, J. Liu, L. Melega, T. Metzroth, L. Monzel, L.A. Muck, D.P. O'Neill, T. Nottoli, J. Oswald, D.R. Price, E. Prochnow, C. Puzzarini, K. Ruud, F. Schiffmann, W. Schwalbach, M. Simons, C. Simmons, A. Tajti, J.H. Thorpe, T. Uhlivrova, J. Vazquez, F. Wang, J.D. Watts, P. Yergun, C. Yin, C. Zhang, T. Zhao, X. Zheng, and the integral packages MOLECULE (J. Almlöf and P.R. Taylor), PROPS (P.R. Taylor), ABACUS (T. Helgaker, H.J. Aa. Jensen, P. J rgensen, J. Olsen), and ECP routines by A.V. Mitin and C. van Wullen. For the current version, http://www.cfour.de
- K.P. Huber, G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure. IV. Constants of Diatomic Molecules. Van Nostrand Reinhold, New York, 1979
- R. Cornet, I. Dubois, M. Gerkens, E. Tripneaux. Bull. Soc. R. Sci. Liege, 41, 183 (1972)
- B. Rosen. International Tables of Selected Constants. 17. Spectroscopic Data Relative to Diatomic Molecules. Pergamon Press, Oxford, 1970
- T. Törring. Z. Naturforsch., A, 23 (5), 777 (1968)
- G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure. I. Spectra of Diatomic Molecules. D. Van Nostrand Company, New York, 1950.