Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 3 » Статья стр. 221
>>>
Вклады собственной энергии электрона в потенциалы ионизации атомов щелочных металлов: применение модельного КЭД-оператора
Российский научный фонд, Релятивистские эффекты в атомно-молекулярных системах: от фундаментальной физики до астрохимических приложений, 22-62-00004
Фонд развития теоретической физики и математики «БАЗИС», Квантовоэлектродинамические расчеты уровней энергии и изотопических сдвигов в бороподобных ионах, 24-1-2-74-1
Дулаев Н.К.1,2, Тупицын И.И.1, Прохорчук Е.А.1, Усов Д.П.1, Yang P.1,3,4, Малышев А.В.1,2, Шабаев В.М.1,2
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Ленинградская область, Россия
3University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
4Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, China
Email: dusov3186@gmail.com
Выставление онлайн: 3 апреля 2026 г.
PDF версия
В рамках подхода, основанного на модельном КЭД-операторе, проведены расчеты вкладов собственной энергии электрона в потенциалы ионизации ряда щелочных металлов (натрия, калия, рубидия и цезия), а также ионов, имеющих соответствующие электронные конфигурации. Выполнено сравнение с результатами ab initio расчетов ведущего порядка теории возмущений при разных способах выбора начального приближения. Получено хорошее согласие между двумя подходами. Продемонстрировано, что сильная зависимость получаемых результатов от выбора гамильтониана нулевого приближения может быть устранена лишь при совмещении метода модельного КЭД-оператора с методом наложения конфигураций, который обеспечивает более аккуратный учет корреляционных эффектов. Ключевые слова: квантовая электродинамика, модельный КЭД-оператор, собственная энергия, щелочные металлы, потенциалы ионизации.
  1. H.F. Beyer, V.P. Shevelko. Introduction to the Physics of Highly Charged Ions, (Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 2003)
  2. P.J. Mohr, G. Plunien, G. Soff. Phys. Rep., 293, 227 (1998). DOI: 10.1016/S0370-1573(97)00046-X
  3. V.M. Shabaev, A.N. Artemyev, V.A. Yerokhin. Phys. Scr., 2000, 7 (2000). DOI: 10.1238/Physica.Topical.086a00007
  4. V.A. Yerokhin, A.N. Artemyev, P. Indelicato, V.M. Shabaev. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, 205,47 (2003). DOI: 10.1016/S0168-583X(02)01927-4
  5. J. Sapirstein, K.T. Cheng. Can. J. Phys., 86, 25 (2008). DOI: 10.1139/p07-098
  6. D.A. Glazov, Y.S. Kozhedub, A.V. Maiorova, V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, A.V. Volotka, C. Kozhuharov, G. Plunien, Th. Stohlker. Hyp. Interact., 199, 71 (2011). DOI: 10.1007/s10751-011-0302-z
  7. A.V. Volotka, D.A. Glazov, G. Plunien, V.M. Shabaev. Ann. Phys. (Berlin), 525, 636 (2013). DOI: 10.1002/andp.201300079
  8. V.M. Shabaev, A.I. Bondarev, D.A. Glazov, M.Y. Kaygorodov, Y.S. Kozhedub, I.A. Maltsev, A.V. Malyshev, R.V. Popov, I.I. Tupitsyn, N.A. Zubova. Hyp. Interact., 239, 60 (2018). DOI: 10.1007/s10751-018-1537-8
  9. M.G. Kozlov, M.S. Safronova, J.R. Crespo Lopez-Urrutia, P.O. Schmidt. Rev. Mod. Phys., 90, 045005 (2018). DOI: 10.1103/RevModPhys.90.045005
  10. P. Indelicato. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 52, 232001 (2019). DOI: 10.1088/1361-6455/ab42c9
  11. H. Persson, I. Lindgren, L.N. Labzowsky, G. Plunien, T. Beier, G. Soff. Phys. Rev. A, 54, 2805 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevA.54.2805
  12. V.A. Yerokhin, A.N. Artemyev, V.M. Shabaev. Phys. Lett. A, 234, 361 (1997). DOI: 10.1016/S0375-9601(97)00612-9
  13. A.N. Artemyev, V.M. Shabaev, V.A. Yerokhin. Phys. Rev. A, 56, 3529 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevA.56.3529
  14. J.S.M. Ginges, J.C. Berengut. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 49, 095001 (2016). DOI: 10.1088/0953-4075/49/9/095001
  15. J.S.M. Ginges, J.C. Berengut. Phys. Rev. A, 93, 052509 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevA.93.052509
  16. B.G.C. Lackenby, V.A. Dzuba, V.V. Flambaum. Phys. Rev. A, 98, 042512 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevA.98.042512
  17. Y. Guo, L.F. Pav steka, E. Eliav, A. Borschevsky. Adv. Quantum Chem., 83, 107 (2021). DOI: 10.1016/bs.aiq.2021.05.007
  18. M.Y. Kaygorodov, L.V. Skripnikov, I.I. Tupitsyn, E. Eliav, Y.S. Kozhedub, A.V. Malyshev, A.V. Oleynichenko, V.M. Shabaev, A.V. Titov, A.V. Zaitsevskii. Phys. Rev. A, 104, 012819 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevA.104.012819
  19. M.Y. Kaygorodov, D.P. Usov, E. Eliav, Y.S. Kozhedub, A.V. Malyshev, A.V. Oleynichenko, V.M. Shabaev, L.V. Skripnikov, A.V. Titov, I.I. Tupitsyn, A.V. Zaitsevskii. Phys. Rev. A, 105, 062805 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevA.105.062805
  20. I.M. Savelyev, M.Y. Kaygorodov, Y.S. Kozhedub, A.V. Malyshev, I.I. Tupitsyn, V.M. Shabaev. Phys. Rev. A, 107, 042803 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevA.107.042803
  21. V.A. Dzuba, V.V. Flambaum, G.K. Vong. Phys. Rev. A, 112, 012822 (2025). DOI: 10.1103/7nqz-3ddv
  22. A.N. Artemyev, V.M. Shabaev, V.A. Yerokhin, G. Plunien, G. Soff. Phys. Rev. A, 71, 062104 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevA.71.062104
  23. A.V. Malyshev, D.A. Glazov, Y.S. Kozhedub, I.S. Anisimova, M.Y. Kaygorodov, V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn. Phys. Rev. Lett., 126, 183001 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.183001
  24. A.V. Malyshev, Y.S. Kozhedub, V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn. Phys. Rev. A, 110, 062824 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevA.110.062824
  25. I.P. Grant. Adv. Phys., 19, 747 (1970). DOI: 10.1080/00018737000101191
  26. J.P. Desclaux. Comput. Phys. Commun., 9, 31 (1975). DOI: 10.1016/0010-4655(75)90054-5
  27. P. Indelicato, E. Lindroth. Phys. Rev. A, 46, 2426 (1992). DOI: 10.1103/PhysRevA.46.2426
  28. V.A. Dzuba, V.V. Flambaum, M.G. Kozlov. Phys. Rev. A, 54, 3948 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevA.54.3948
  29. M.S. Safronova, W.R. Johnson, A. Derevianko. Phys. Rev. A, 60, 4476 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevA.60.4476
  30. I.I. Tupitsyn, V.M. Shabaev, J.R. Crespo Lopez-Urrutia, I. Draganic, R. Soria Orts, J. Ullrich. Phys. Rev. A, 68, 022511 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevA.68.022511
  31. M.G. Kozlov, S.G. Porsev, M.S. Safronova, I.I. Tupitsyn. Comput. Phys. Commun., 195, 199 (2015). DOI: 10.1016/j.cpc.2015.05.007
  32. V.A. Dzuba, J.C. Berengut, C. Harabati, V.V. Flambaum. Phys. Rev. A, 95,012503 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevA.95.012503
  33. D.A. Glazov, A.V. Malyshev, A.V. Volotka, V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, G. Plunien. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, 408, 46 (2017). DOI: 10.1016/j.nimb.2017.04.089
  34. 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. Hedegrd, B. Helmich-Paris, M. Iliav s, 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, 204104 (2020). DOI: 10.1063/5.0004844
  35. M.G. Kozlov, I.I. Tupitsyn, A.I. Bondarev, D.V. Mironova. Phys. Rev. A, 105, 052805 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevA.105.052805
  36. P. Indelicato, J.P. Desclaux. Phys. Rev. A, 42, 5139 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevA.42.5139
  37. P. Pyykko, L.B. Zhao. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 36, 1469 (2003). DOI: 10.1088/0953-4075/36/8/302
  38. I. Draganic, J.R. Crespo Lopez-Urrutia, R. DuBois, S. Fritzsche, V.M. Shabaev, R. Soria Orts, I.I. Tupitsyn, Y. Zou, J. Ullrich. Phys. Rev. Lett., 91, 183001 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevLett.91.183001
  39. V.V. Flambaum, J.S.M. Ginges. Phys. Rev. A, 72, 052115 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevA.72.052115
  40. C. Thierfelder, P. Schwerdtfeger. Phys. Rev. A, 82, 062503 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevA.82.062503
  41. P. Pyykko. Chem. Rev., 112, 371 (2012). DOI: 10.1021/cr200042e
  42. I.I. Tupitsyn, E.V. Berseneva. Opt. Spectrosc., 114, 682 (2013). DOI: 10.1134/S0030400X13050214
  43. V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, V.A. Yerokhin. Phys. Rev. A, 88,012513 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevA.88.012513
  44. L.V. Skripnikov. J. Chem. Phys., 154, 201101 (2021). DOI: 10.1063/5.0053659
  45. A.V. Malyshev, D.A. Glazov, V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, V.A. Yerokhin, V.A. Zaytsev. Phys. Rev. A, 106, 012806 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevA.106.012806
  46. V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, V.A. Yerokhin. Comput. Phys. Commun., 189, 175 (2015). DOI: 10.1016/j.cpc.2014.12.002
  47. W.H. Furry. Phys. Rev., 81, 115 (1951). DOI: 10.1103/PhysRev.81.115
  48. E.A. Uehling. Phys. Rev., 48, 55 (1935). DOI: 10.1103/PhysRev.48.55
  49. E.H. Wichmann, N.M. Kroll. Phys. Rev., 101, 843 (1956). DOI: 10.1103/PhysRev.101.843
  50. L.W. Fullerton, G.A. Rinker, Jr. Phys. Rev. A, 13, 1283 (1976). DOI: 10.1103/PhysRevA.13.1283
  51. G. Soff, P.J. Mohr. Phys. Rev. A, 38, 5066 (1988). DOI: 10.1103/PhysRevA.38.5066
  52. N.L. Manakov, A.A. Nekipelov, A.G. Fainshtein. Sov. Phys. JETP, 68, 673 (1989). [Zh. Eksp. Teor. Fiz. 95, 1167 (1989)]
  53. H. Persson, I. Lindgren, S. Salomonson, P. Sunnergren. Phys. Rev. A, 48, 2772 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevA.48.2772
  54. J. Sapirstein, K.T. Cheng. Phys. Rev. A, 68, 042111 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevA.68.042111
  55. A.G. Fainshtein, N.L. Manakov, A.A. Nekipelov. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 24, 559 (1991). DOI: 10.1088/0953-4075/24/3/012
  56. Н.Л. Манаков, A.А. Некипелов. Вестник ВГУ: Физика. Математика, 2, 53 (2012)
  57. M. Salman, T. Saue. Phys. Rev. A, 108, 012808 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevA.108.012808
  58. V.K. Ivanov, S.S. Baturin, D.A. Glazov, A.V. Volotka. Phys. Rev. A, 110, 032815 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevA.110.032815
  59. P.J. Mohr. Ann. Phys. (N.Y.), 88, 26 (1974). DOI: 10.1016/0003-4916(74)90398-4
  60. P.J. Mohr. Ann. Phys. (N.Y.), 88, 52 (1974). DOI: 10.1016/0003-4916(74)90399-6
  61. N.J. Snyderman. Ann. Phys. (N.Y.), 211, 43 (1991). DOI: 10.1016/0003-4916(91)90192-B
  62. S.A. Blundell, N.J. Snyderman. Phys. Rev. A, 44, R1427 (1991). DOI: 10.1103/PhysRevA.44.R1427
  63. P.J. Mohr, G. Soff. Phys. Rev. Lett., 70, 158 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevLett.70.158
  64. U.D. Jentschura, P.J. Mohr, G. Soff. Phys. Rev. Lett., 82, 53 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevLett.82.53
  65. K.T. Cheng, W.R. Johnson, J. Sapirstein. Phys. Rev. A, 47, 1817 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevA.47.1817
  66. V.A. Yerokhin, V.M. Shabaev. Phys. Rev. A, 60, 800 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevA.60.800
  67. V.A. Yerokhin, Z. Harman, C.H. Keitel. Phys. Rev. A, 111, 012802 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevA.111.012802
  68. J. Sapirstein, K.T. Cheng. Phys. Rev. A, 108, 042804 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevA.108.042804
  69. R.N. Faustov. Theor. Math. Phys., 3, 478 (1970). [Teor. Mat. Fiz. 3, 240 (1970)], DOI: 10.1007/BF01046512
  70. J. Sucher. Phys. Rev. A, 22, 348 (1980). DOI: 10.1103/PhysRevA.22.348
  71. M.H. Mittleman. Phys. Rev. A, 24, 1167 (1981). DOI: 10.1103/PhysRevA.24.1167
  72. V.M. Shabaev. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 26, 4703 (1993). DOI: 10.1088/0953-4075/26/24/006
  73. V.F. Bratzev, G.B. Deyneka, I.I. Tupitsyn. Bull. Acad. Sci. USSR, Phys. Ser., 41, 173 (1977). [Izv. Acad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 41, 2655 (1977)]
  74. Y.K. Kim. Phys. Rev., 154, 17 (1967). DOI: 10.1103/PhysRev.154.17
  75. T.A. Welton. Phys. Rev., 74, 1157 (1948). DOI: 10.1103/PhysRev.74.1157
  76. J. Sapirstein, K.T. Cheng. Phys. Rev. A, 66, 042501 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevA.66.042501
  77. W. Kohn, L.J. Sham. Phys. Rev., 140, A1133 (1965). DOI: 10.1103/PhysRev.140.A1133
  78. J.C. Slater. Phys. Rev., 81, 385 (1951). DOI: 10.1103/PhysRev.81.385
  79. R. Latter. Phys. Rev., 99, 510 (1955). DOI: 10.1103/PhysRev.99.510
  80. V.A. Yerokhin, M. Puchalski, K. Pachucki. Phys. Rev. A, 102, 042816 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevA.102.042816
  81. V.M. Shabaev, I.I. Tupitsyn, M.Y. Kaygorodov, Y.S. Kozhedub, A.V. Malyshev, D.V. Mironova. Phys. Rev. A, 101, 052502 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevA.101.052502

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme