Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2023, выпуск 10 » Статья стр. 1321
<<<>>>
Поляризационное взаимодействие ридберговского электрона с атомным остовом в модели Томаса--Ферми--Патила
DOI: 10.61011/OS.2023.10.56883.5553-23
Минобрнауки России, Госзадание, FZGU-2023-0007
Корнев А.С. 1
1Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
Email: a-kornev@yandex.ru
Поступила в редакцию: 12 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 25 сентября 2023 г.
Принята к печати: 28 сентября 2023 г.
Выставление онлайн: 16 декабря 2023 г.
PDF версия
Методом Томаса-Ферми-Патила получен модельный потенциал ридберговского электрона, движущегося в поле атомного остова с замкнутыми оболочками. В квазиклассическом приближении вычислены квантовые дефекты ридберговских состояний. Продемонстрирована необходимость совместного учета экранированной и поляризационной компонент модельного потенциала. Найдены значения радиуса обрезания" в формуле поляризационного потенциала для ридберговского электрона. Уточнены границы применимости метода Томаса-Ферми-Патила для расчета квантовых дефектов: остовы щелочных атомов K, Rb, Cs подгруппы IA и подобных им однозарядных щелочноземельных ионов Ca+, Sr+, Ba+ подгруппы IIA Периодической системы, где существенно проникающие s-, p- и d-состояния ридберговского электрона имеют квантовый дефект, превышающий единицу. Предложенный подход может найти применение в тестировании точности различных функционалов плотности и модельных потенциалов. Ключевые слова: проникающие ридберговские состояния, квантовые дефекты, поляризационное взаимодействие, модель Томаса-Ферми-Патила.
  1. T.F. Gallagher. Rydberg atoms. Cambridge Monographs on Atomic, Molecular and Chemical Physics. (Cambridge University Press, Cambridge, 1994). URL: https://www.cambridge.org/core/books/rydberg-atoms/B610BDE54694936F496F59F326C1A81B
  2. N. vSibalic, C.S. Adams. Rydberg physics, ser. 2399-2891. (IOP Publishing, Bristol, 2018). DOI: 10.1088/978-0-7503-1635-4
  3. N.D. Guise, J.N. Tan, S.M. Brewer, C.F. Fischer, P. Jonsson. Phys. Rev. A, 89 (4), 040502 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevA.89.040502
  4. Y.N. Gnedin, A.A. Mihajlov, Lj.M. Ignjatovic, N.M. Sakan, V.A. Sreckovic, M.Yu. Zakharov, N.N. Bezuglov, A.N. Klycharev. New Astron. Rev., 53 (7), 259 (2009). DOI: 10.1016/j.newar.2009.07.003
  5. J. Neukammer, H. Rinneberg, U. Majewski. Phys. Rev. A, 30 (2), 1142 (1984). DOI: 10.1103/PhysRevA.30.1142
  6. G. Vitrant, J.M. Raimond, M. Gross, S. Haroche. J. Phys. B: At. Mol. Phys., 15 (2), L49 (1982). DOI: 10.1088/0022-3700/15/2/004
  7. R. Heidemann, U. Raitzsch, V. Bendkowsky, B. Butscher, R. Low, L. Santos, T. Pfau. Phys. Rev. Lett., 99 (16), 163601 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevLett.99.163601
  8. N. Duarte Gomes, B. da Fonseca Magnani, J.D. Massayuki Kondo, L.G. Marcassa. Atoms, 10 (2), 58 (2022). DOI: 10.3390/atoms10020058
  9. J.D. Pritchard, D. Maxwell, A. Gauguet, K.J. Weatherill, M.P.A. Jones, C.S. Adams. Phys. Rev. Lett., 105 (19), 193603 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.193603
  10. O. Firstenberg , T. Peyronel, Q.-Y. Liang, A.V. Gorshkov, M.D. Lukin, V. Vuletic. Nature, 502 (10), 71 (2013). DOI: 10.1038/nature12512
  11. E.A. Yakshina, D.B. Tretyakov, I.I. Beterov, V.M. Entin, C. Andreeva, A. Cinins, A. Markovski, Z. Iftikhar, A. Ekers, I.I. Ryabtsev. Phys. Rev. A, 94 (4), 043417 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevA.94.043417
  12. А. Мазалам, К. Мичулис, И.И. Бетеров, Н.Н. Безуглов, А.Н. Ключарев, А. Экерс. Опт. и спектр., 127 (3), 355 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.09.48186.45-19 [A. Mazalam, K. Michulis, I.I. Beterov, N.N. Bezuglov, A.N. Klyucharev, A. Ekers. Opt. Spectr., 127 (3), 375 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19090200]
  13. S. Saakyan, N. Morozov, V. Sautenkov, B.B. Zelener. Atoms, 11 (4), 73 (2023). DOI: 10.3390/atoms11040073
  14. А.В. Тайченачев, В.И. Юдин, С.Н. Багаев. УФН, 186 (2), 193 (2016). DOI: 10.3367/UFNr.0186.201602j.0193 [.V. Taichenachev, V.I. Yudin, S.N. Bagayev. Phys. -- Uspekhi, 59 (2), 184 (2016). DOI: 10.3367/UFNe.0186.201602j.0193]
  15. Е.Ф. Стельмашенко, О.А. Клезович, В.Н. Барышев, В.А. Тищенко, И.Ю. Блинов, В.Г. Пальчиков, В.Д. Овсянников. Опт. и спектр., 128 (8), 1063 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.08.49698.25-20 [.F. Stelmashenko, O.A. Klezovich, V.N. Baryshev, V.A. Tishchenko, I.Yu. Blinov, V.G. Palchikov, V.D. Ovsyannikov. Opt. Spectrosc., 128 (8), 1067 (2020). DOI: 10.1134/S0030400X20080366]
  16. W. Clark, C.H. Greene. Phys. Rev. A, 56 (1), 403 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevA.56.403
  17. A.I. Al-Sharif, R. Resta, C.J. Umrigar. Phys. Rev. A, 57 (4), 2466 (1998). DOI: 10.1103/PhysRevA.57.2466
  18. C.B. Xu, X.P. Xie, R.C. Zhao, W. Sun, P. Xue, Z.P. Zhong, W. Huang, X.Y. Xu. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 31 (24), 5355 (1998). DOI: 10.1088/0953-4075/31/24/016
  19. N. Zheng, D. Ma, R. Yang, T. Zhou, T. Wang, S. Han. J. Chem. Phys., 113 (5), 1681 (2000). DOI: 10.1063/1.481969
  20. J. Migdalek. At. Data Nucl. Data Tables, 135--136, 101355 (2020). DOI: 10.1016/j.adt.2020.101355
  21. V.V. Kuzenov, S.V. Ryzhkov, V.V. Shumaev. Prob. Atomic Sci. Technol., 95, 97 (2015)
  22. V.V. Kuzenov, S.V. Ryzhkov, V.V. Shumaev. Prob. Atomic Sci. Technol., 98, 53 (2015)
  23. P. Gombas. Die statistische theorie des atoms und ihre anwendungen. (Springer-Verlag, Luxemburg, 1949), sect. 24
  24. Д.А. Киржниц, Ю.Е. Лозовик, Г.В. Шпатаковская. УФН, 18 (9), 649 (1975). DOI: 10.3367/UFNr.0117.197509a.0003 [D.A. Kirzhnits, Y.E. Lozovik, G.V. Shpatakovskaya. Sov. Phys. -- Uspekhi, 18 (9), 649 (1975). DOI: 10.1070/PU1975v018n09ABEH005199]
  25. Г.В. Шпатаковская. УФН, 182 (5), 457 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201205a.0457 [G.V. Shpatakovskaya. Phys. -- Uspekhi, 55 (5), 429 (2012). DOI: 10.3367/UFNe.0182.201205a.0457]
  26. S. Seriy. OJMSi, 3 (3), 96 (2015). DOI: 10.4236/ojmsi.2015.33010
  27. S.H. Patil. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 22 (13), 2051 (1989). DOI: 10.1088/0953-4075/22/13/009
  28. S.H. Patil. At. Data Nucl. Data Tables, 71 (1), 41 (1999). DOI: 10.1006/adnd.1998.0799
  29. L. Neale, M. Wilson. Phys. Rev. A, 51 (5), 4272 (1995). DOI: 10.1103/PhysRevA.51.4272
  30. Z. Xianzhou, S. Jinfeng, L. Yufang. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 25 (8), 1893 (1992). DOI: 10.1088/0953-4075/25/8/021
  31. A.S. Kornev, B.A. Zon. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 36 (19), 4027 (2003). DOI: 10.1088/0953-4075/36/19/011
  32. A. Kramida, Yu. Ralchenko, J. Reader, and NIST ASD Team. NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.10) [Электронный ресурс]. URL: https://physics.nist.gov/asd
  33. I.S. Madjarov, J.P. Covey, A.L. Shaw, J. Choi, A. Kale, A. Cooper, H. Pichler, V. Schkolnik, J.R. Williams, M. Endres. Nat. Phys., 16, 857 (2020). DOI: 10.1038/s41567-020-0903-z
  34. P.G. Burke. Potential scattering in atomic physics (Springer US, New York, 2012), ch. 6, eq. 176
  35. L.H. Thomas. Proc. Camb. Phil. Soc., 23, 542 (1926). DOI: 10.1017/S0305004100011683
  36. E. Fermi. Z. Phys., 48, 73 (1928)
  37. P.A.M. Dirac. Proc. Camb. Phil. Soc., 26, 376 (1930). DOI:10.1017/S0305004100016108
  38. J. Schwinger. Phys. Rev. A, 24 (5), 2353 (1981). DOI: 10.1103/PhysRevA.24.2353
  39. H.J. Brudner, S. Borowitz. Phys. Rev., 120 (6), 2053 (1960). DOI: 10.1103/PhysRev.120.2053
  40. E. Fermi, E. Amaldi. Mem. Accad. d'Italia, 6, 119 (1934)
  41. I.I. Beterov, I.I. Ryabtsev, D.B. Tretyakov, V.M. Entin. Phys. Rev. A, 79 (5), 052504 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevA.79.052504
  42. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. В 10 томах. Том III. Квантовая механика (нерелятивистская теория). (Физматлит, Москва, 2021), 49. [L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Quantum mechanics, nonrelativistic theory (Pergamon, Oxford, 1991), sect. 49]
  43. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. В 10 томах. Том I. Механика. (Физматлит, Москва, 2021), 15 [ L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Mechanics (Elsevier Science, Amsterdam, 1982), sect. 15]
  44. V.V. Kazakov, V.G. Kazakov, O.I. Meshkov, A.S. Yatsenko. Phys. Scr., 92, 105002 (2017). DOI: 10.1088/1402-4896/aa822e
  45. E. Biemont, P. Quinet, V. Van Renterghem. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 31 (24), 5301 (1998). DOI: 10.1088/0953-4075/31/24/012
  46. A.S. Kornev, I.M. Semiletov, B.A. Zon. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 47 (20), 204026 (2014). DOI: 10.1088/0953-4075/47/20/204026
  47. A.S. McNeill, K.A. Peterson, D.A. Dixon. J. Chem. Phys., 153 (17), 174304 (2020). DOI: 10.1063/5.0026876
  48. J. Mitroy, M.S. Safronova, C.W. Clark. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 43 (20), 202001 (2010). DOI: 10.1088/0953-4075/43/20/202001
  49. P. Neogrady, V. Kello, M. Urban, A. Sadlej. Theor. Chim. Acta, 93, 101 (1996). DOI: 10.1007/BF01113551
  50. W.R. Johnson, K.T. Cheng. Phys. Rev. A, 53 (3), 1375 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevA.53.1375
  51. A.K. Bhatia, R.J. Drachman. Can. J. Phys., 75 (1), 11 (1997). DOI: 10.1139/p96-132
  52. U. Opik. Proc. Phys. Soc., 92 (3), 566 (1967). DOI: 10.1088/0370-1328/92/3/308
  53. W. Johnson, D. Kolb, K.-N. Huang. At. Data Nucl. Data Tables, 28 (2), 333 (1983). DOI: 10.1016/0092-640X(83)90020-7
  54. R.D. Shannon. Acta Cryst. A, 32 (5), 751 (1976). DOI: 10.1107/S0567739476001551
  55. R. Grimes, N. Kuganathan, C. Galvin, M. Jackson, A. Hodgson, A. Kenich, T.Y. Ren. Database of Ionic Radii [Электронный ресурс]. URL: http://abulafia.mt.ic.ac.uk/shannon/
  56. M.G. Medvedev, I.S. Bushmarinov, J. Sun, J.P. Perdew, K.A. Lyssenko. Science, 355 (6320), 49 (2017). DOI: 10.1126/science.aah5975
  57. А.С. Корнев, К.И. Суворов, В.Е. Чернов, И.В. Копытин, Б.А. Зон. Опт. и спектр., 127 (5), 736 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.11.48507.154-19 [ A.S. Kornev, K.I. Suvorov, V.E. Chernov, I.V. Kopytin, B.A. Zon. Opt. Spectr., 127 (5), 798 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X1911016X].

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme