Вышедшие номера
Вычисление зеемановского и сверхтонкого расщепления при помощи конечного базисного набора из гауссиан
Министерство науки и высшего образования РФ , Программа фундаментальных научных исследований, FSER-2025-0012
фонд Базис, Грант "Junior Leader", 23-1-2-52-1
фонд Базис, Грант "PhD-Student", 25-1-5-126-1
Иванов В.К.1, Глазов Д.А.1,2, Волотка А.В.1
1Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
2НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ, Гатчина, Россия
Email: vladislav.ivanov@metalab.ifmo.ru, dmitry.glazov@metalab.ifmo.ru, avolotka@gmail.com
Поступила в редакцию: 30 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 28 ноября 2025 г.
Принята к печати: 6 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 24 февраля 2026 г.

Рассмотрено применение конечного базисного набора из гауссиан для вычисления зеемановского и сверхтонкого расщепления в водородоподобных ионах. Проведено вычисление g-фактора и релятивистского фактора для сверхтонкого расщепления. Также вычисления проведены для эффектов второго порядка по магнитному взаимодействию, а именно рассмотрены квадратичный эффект Зеемана и ядерное магнитное экранирование. Полученные результаты сопоставлены с аналогичными вычислениями с помощью базиса из B-сплайнов в случае моделей ядра с конечным размером и с аналитическими формулами для точечной модели. Ключевые слова: зеемановское расщепление, сверхтонкое расщепление, конечный базисный набор, многозарядные ионы.
  1. J. Morgner, B. Tu, C.M. Konig, T. Sailer, F. Heibe, H. Bekker, B. Sikora, C. Lyu, V.A. Yerokhin, Z. Harman., J.R. Crespo Lopez-Urrutia, C.H. Keitel, S. Sturm, K. Blaum. Nature, 622, 53 (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06453-2
  2. J. Morgner, B. Tu, M. Moretti, C.M. Konig, F. Heibe, T. Sailer, V.A. Yerokhin, B. Sikora, N.S. Oreshkina, Z. Harman, C.H. Keitel, S. Sturm, K. Blaum. Phys. Rev. Lett., 134, 123201 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.123201
  3. P. Micke, T. Leopold, S.A. King, E. Benkler, L. J. Spieb, L. Schmoger, M. Schwarz, J.R. Crespo Lopez-Urrutia, P.O. Schmidt. Nature, 578, 60 (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-1959-8
  4. P.J. Mohr, D.B. Newell, B.N. Taylor, E. Tiesinga. Rev. Mod. Phys., 97, 025002 (2025). DOI: 10.1103/RevModPhys.97.025002
  5. S. Sturm, F. Kohler, J. Zatorski, A. Wagner, Z. Harman, G. Werth, W. Quint, C. Keitel, K. Blaum. Nature, 506 (2014). DOI: 10.1038/nature13026
  6. D. von Lindenfels, M. Wiesel, D.A. Glazov, A.V. Volotka, M.M. Sokolov, V.M. Shabaev, G. Plunien, W. Quint, G. Birkl, A. Martin, M. Vogel. Phys. Rev. A, 87, 023412 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevA.87.023412
  7. A. Varentsova, V. Agababaev, A. Volchkova, D. Glazov, A. Volotka, V. Shabaev, G. Plunien. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 408, 80 (2017). DOI: 10.1016/j.nimb.2017.05.040
  8. A. Volchkova, A. Varentsova, N. Zubova, V. Agababaev, D. Glazov, A. Volotka, V. Shabaev, G. Plunien. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 408, 89 (2017). DOI: 10.1016/j.nimb.2017.04.086
  9. D.L. Moskovkin, N.S. Oreshkina, V.M. Shabaev, T. Beier, G. Plunien, W. Quint, G. Soff. Phys. Rev. A, 70, 032105 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevA.70.032105
  10. A.S. Varentsova, V.A. Agababaev, D.A. Glazov, A.M. Volchkova, A.V. Volotka, V.M. Shabaev, G. Plunien. Phys. Rev. A, 97, 043402 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevA.97.043402
  11. D.A. Glazov, A.V. Volotka, V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, G. Plunien. Phys. Rev. A, 81, 062112 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevA.81.062112
  12. V.M. Shabaev, D.A. Glazov, G. Plunien, A.V. Volotka. J. Phys. Chem. Ref. Data, 44, 031205 (2015), ISSN 0047-2689, 1529-7845. DOI: 10.1063/1.4921299
  13. V.A. Yerokhin, K. Pachucki, M. Puchalski, C.H. Keitel, Z. Harman. Phys. Rev. A, 102, 022815 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevA.102.022815
  14. D.A. Glazov, D.V. Zinenko, V.A. Agababaev, A.D. Moshkin, E.V. Tryapitsyna, A.M. Volchkova, A.V. Volotka. Atoms, 11 (2023), ISSN 2218-2004. DOI: 10.3390/atoms11090119
  15. V.A. Agababaev, E.A. Prokhorchuk, D.A. Glazov, A.V. Malyshev, V.M. Shabaev, A.V. Volotka. Phys. Rev. A, 112, 032818 (2025). DOI: 10.1103/cpbv-l4z1
  16. V.A. Yerokhin, A.N. Artemyev, V.M. Shabaev, G. Plunien. Phys. Rev. A, 72, 052510 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevA.72.052510
  17. V.A. Yerokhin, K. Pachucki, Z. Harman, C.H. Keitel. Phys. Rev. Lett., 107, 043004 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.043004
  18. V.A. Yerokhin, K. Pachucki, Z. Harman, C.H. Keitel. Phys. Rev. A, 85, 022512 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevA.85.022512
  19. W.R. Johnson, S.A. Blundell, J. Sapirstein. Phys. Rev. A, 37, 307 (1988). DOI: 10.1103/PhysRevA.37.307
  20. J. Sapirstein, W.R. Johnson. J. Phys. B, 29, 5213 (1996). DOI: 10.1088/0953-4075/29/22/005
  21. M. Salman, T. Saue. Phys. Rev. A, 108, 012808 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevA.108.012808
  22. V.K. Ivanov, S.S. Baturin, D.A. Glazov, A.V. Volotka. Phys. Rev. A, 110, 032815 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevA.110.032815
  23. D. Ferenc, M. Salman, T. Saue. Phys. Rev. A, 111, L040802 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevA.111.L040802
  24. H. Quiney, I. Grant, S. Wilson. Physica Scripta, 36, 460 (2006). DOI: 10.1088/0031-8949/36/3/013
  25. H.D. Nogueira, J.-P. Karr. Phys. Rev. A, 107, 042817 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevA.107.042817
  26. V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, V.A. Yerokhin, G. Plunien, G. Soff. Phys. Rev. Lett., 93, 130405 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevLett.93.130405
  27. I. Grant. Relativistic Quantum Theory of Atoms and Molecules: Theory and Computation (Springer, New York, 2007)
  28. V.M. Shabaev. J. Phys. B, 27, 5825 (1994). DOI: 10.1088/0953-4075/27/24/006
  29. А.М. Волчкова, Д.А. Глазов, В.М. Шабаев. Опт. и спектр., 129, 1477 (2021). DOI: 10.21883/OS.2021.12.51733.2682-21