Оптика и спектроскопия
Авторам
Поляризационное взаимодействие ридберговского электрона с атомным остовом в модели Томаса--Ферми--Патила
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.
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.
- 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
- N. vSibalic, C.S. Adams. Rydberg physics, ser. 2399-2891. (IOP Publishing, Bristol, 2018). DOI: 10.1088/978-0-7503-1635-4
- 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
- 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
- J. Neukammer, H. Rinneberg, U. Majewski. Phys. Rev. A, 30 (2), 1142 (1984). DOI: 10.1103/PhysRevA.30.1142
- 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
- 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
- N. Duarte Gomes, B. da Fonseca Magnani, J.D. Massayuki Kondo, L.G. Marcassa. Atoms, 10 (2), 58 (2022). DOI: 10.3390/atoms10020058
- 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
- O. Firstenberg , T. Peyronel, Q.-Y. Liang, A.V. Gorshkov, M.D. Lukin, V. Vuletic. Nature, 502 (10), 71 (2013). DOI: 10.1038/nature12512
- 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
- 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]
- S. Saakyan, N. Morozov, V. Sautenkov, B.B. Zelener. Atoms, 11 (4), 73 (2023). DOI: 10.3390/atoms11040073
- 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]
- 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]
- W. Clark, C.H. Greene. Phys. Rev. A, 56 (1), 403 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevA.56.403
- A.I. Al-Sharif, R. Resta, C.J. Umrigar. Phys. Rev. A, 57 (4), 2466 (1998). DOI: 10.1103/PhysRevA.57.2466
- 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
- N. Zheng, D. Ma, R. Yang, T. Zhou, T. Wang, S. Han. J. Chem. Phys., 113 (5), 1681 (2000). DOI: 10.1063/1.481969
- J. Migdalek. At. Data Nucl. Data Tables, 135--136, 101355 (2020). DOI: 10.1016/j.adt.2020.101355
- V.V. Kuzenov, S.V. Ryzhkov, V.V. Shumaev. Prob. Atomic Sci. Technol., 95, 97 (2015)
- V.V. Kuzenov, S.V. Ryzhkov, V.V. Shumaev. Prob. Atomic Sci. Technol., 98, 53 (2015)
- P. Gombas. Die statistische theorie des atoms und ihre anwendungen. (Springer-Verlag, Luxemburg, 1949), sect. 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]
- 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]
- S. Seriy. OJMSi, 3 (3), 96 (2015). DOI: 10.4236/ojmsi.2015.33010
- S.H. Patil. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 22 (13), 2051 (1989). DOI: 10.1088/0953-4075/22/13/009
- S.H. Patil. At. Data Nucl. Data Tables, 71 (1), 41 (1999). DOI: 10.1006/adnd.1998.0799
- L. Neale, M. Wilson. Phys. Rev. A, 51 (5), 4272 (1995). DOI: 10.1103/PhysRevA.51.4272
- 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
- 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
- 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
- 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
- P.G. Burke. Potential scattering in atomic physics (Springer US, New York, 2012), ch. 6, eq. 176
- L.H. Thomas. Proc. Camb. Phil. Soc., 23, 542 (1926). DOI: 10.1017/S0305004100011683
- E. Fermi. Z. Phys., 48, 73 (1928)
- P.A.M. Dirac. Proc. Camb. Phil. Soc., 26, 376 (1930). DOI:10.1017/S0305004100016108
- J. Schwinger. Phys. Rev. A, 24 (5), 2353 (1981). DOI: 10.1103/PhysRevA.24.2353
- H.J. Brudner, S. Borowitz. Phys. Rev., 120 (6), 2053 (1960). DOI: 10.1103/PhysRev.120.2053
- E. Fermi, E. Amaldi. Mem. Accad. d'Italia, 6, 119 (1934)
- 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
- 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]
- 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]
- V.V. Kazakov, V.G. Kazakov, O.I. Meshkov, A.S. Yatsenko. Phys. Scr., 92, 105002 (2017). DOI: 10.1088/1402-4896/aa822e
- 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
- 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
- A.S. McNeill, K.A. Peterson, D.A. Dixon. J. Chem. Phys., 153 (17), 174304 (2020). DOI: 10.1063/5.0026876
- 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
- P. Neogrady, V. Kello, M. Urban, A. Sadlej. Theor. Chim. Acta, 93, 101 (1996). DOI: 10.1007/BF01113551
- W.R. Johnson, K.T. Cheng. Phys. Rev. A, 53 (3), 1375 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevA.53.1375
- A.K. Bhatia, R.J. Drachman. Can. J. Phys., 75 (1), 11 (1997). DOI: 10.1139/p96-132
- U. Opik. Proc. Phys. Soc., 92 (3), 566 (1967). DOI: 10.1088/0370-1328/92/3/308
- W. Johnson, D. Kolb, K.-N. Huang. At. Data Nucl. Data Tables, 28 (2), 333 (1983). DOI: 10.1016/0092-640X(83)90020-7
- R.D. Shannon. Acta Cryst. A, 32 (5), 751 (1976). DOI: 10.1107/S0567739476001551
- 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/
- M.G. Medvedev, I.S. Bushmarinov, J. Sun, J.P. Perdew, K.A. Lyssenko. Science, 355 (6320), 49 (2017). DOI: 10.1126/science.aah5975
- 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.
