高电荷态类锂等电子序列(Z=31~40)1s22p态能级结构的理论计算

利用多组态Dirac-Fock方法，本文研究了高电荷态类锂等电子序列（Z=31~40）离子1s22p激发态的精细结构. 考虑高关联轨道的电子关联影响以及Breit相互作用、量子电动力学效应和原子核运动效应等高阶修正，计算了2P1/2和2P3/2精细能级的本征能量，能级劈裂结果与已有理论计算一致. 结果表明，类锂离子1s22p态精细结构劈裂满足高电荷态的等电子序列标度规律（~ Z4）；发现离子空间尺寸随着原子序数增加收缩,相对论轨道1s1/2和2p3/2的径向电荷密度分布趋向于原子核.     

Co-like Au52+离子双电子复合的理论研究

基于准相对论Hatree-Fock理论,采用Cowan程序详细计算了Co-like A u52+离子的双电子复合速率系数、自电离几率以及自电离能级.计算结果表明:由于径向波函数的穿透效应使得该离子自电离能级3d84l5s(l=s、 p、d、f)升高,造成能级间隔不随外层激发电子轨道角动量的增加单调减小的异常现象,即Δ(E3d8 4l5d-E3d84l5p)＞Δ(E3d84l5p-E3d84l5s)＞Δ(E 3d84l5f-E3d84l5d);双激发自电离态平均自电离几率具有特定的变化关系;双电子复合速率系数随着电子温度逐渐增加具有共振、高温收敛等特点,且双激发态轨道角动量大且宇称为奇的通道复合速率系数较大,其中辐射衰变通道为3d84fnd-3d9nd 的复合过程占优势,在Te=0.49*"KeV时共振峰αDR=1.01×10-11(cm 3sec-1).     

Cs Ⅳ离子4d内壳层激发态衰变过程的相对论理论研究

在相对论多组态Dirac-Fock理论方法基础上,通过系统考 虑电子关联效应和由于内壳层电子激发而导致的电子自旋-轨道波函数的弛豫效应,详细研究了Cs Ⅳ离子的4d内壳层电子激发组态4d95s25p5、辐射末态4d105s25p4及Auger末态4d105s25p3和4d105s15p4的能级结构及各种可能的辐射和Auger衰变过程.获得了与已有的实验结果和相关的半经 验准相对论组态相互作用计算结果相符的辐射跃迁能、振子强度以及线宽,预言了4d95s25p5态的以Auger衰变为主的 Auger电子谱的特 关键词： 内壳层激发态 辐射衰变 Auger衰变     

氢原子电子云的蒙特卡罗模拟

根据量子力学原理,氢原子中电子的几率分布由电子的定态波函数可以唯一地确定.在大多数教科书中,通常是将电子沿径向和角度方向的几率分布分别进行讨论,因此很难给出电子在整个空间几率分布的一个完整图象.我们使用蒙特卡罗随机抽样的方法,通过计算机作图形象而逼真地绘制了氢原子中电子的几率分布图,即所谓的电子云.下面介绍所使用的方法.     

氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的理论计算

以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和氦原子非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的一种解析理论形式.完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋-其它轨道相互作用精细结构参数最终用若干个径向积分来表示.以氦原子(1s2p)3P态为例,借用类氢形式的径向函数对这些径向积分进行了近似计算.计算结果表明:在氦原子的精细结构中,自旋-其它轨道相互作用与纯自旋-轨道相互作用的作用效果相反;在总自旋-轨道相互作用精细结构参数中,自旋-其它轨道相互作用起决定性作用,它决定着精细结构分裂的顺序.     

杂质P对α-Fe中刃型位错上扭折电子结构的影响

利用离散变分方法和DMol方法，研究了P对bcc Fe中［100］(010)刃型位错上扭折电子结构的影响，计算了杂质偏聚能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度.计算结果表明：微量P引入体系后，电荷发生了重新分布，P原子得到电子，其周围Fe原子失去电子，由于P原子的3p轨道与近邻Fe原子的3d4s4p轨道之间杂化，使P原子与近邻Fe原子间有较强的相互作用，不利于扭折的迁移，使位错运动受阻，有利于材料强度的提高.同时，杂质P原子与基体原子间的成键主要是d，p轨道起作用，使得它们之间的成键有较强的方向性，有可能     

杂质P对α-Fe中刃型位错上扭折电子结构的影响

利用离散变分方法和DMol方法,研究了P对bcc Fe中［100］(010)刃型位错上扭折电子结构的影响,计算了杂质偏聚能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度.计算结果表明：微量P引入体系后,电荷发生了重新分布,P原子得到电子,其周围Fe原子失去电子,由于P原子的3p轨道与近邻Fe原子的3d4s4p轨道之间杂化,使P原子与近邻Fe原子间有较强的相互作用,不利于扭折的迁移,使位错运动受阻,有利于材料强度的提高.同时,杂质P原子与基体原子间的成键主要是d,p轨道起作用,使得它们之间的成键有较强的方向性,有可能 关键词： 电子结构 刃型位错 扭折 杂质元素     

弗兰克-赫芝实验曲线的峰间距

弗兰克-赫芝实验的装置原理如图1所示,图2是实验记录汞蒸汽的I_A-U_(CK)曲线,测出的蜂间距为4.9V,那么汞的最低激发态能量是否是4.9eV呢? 一、汞的最低激发态能量是4.67eV 汞在第一激发态的电子组态是6s6p,由于两个电子的相互作用(LS耦合)可以形成不同的原子态。汞的两个价电子分别为s电子和p电子,则s_1=s_2=1/2。l_1=0,l_2=1。则合成的自旋总角动量量子数S=0,1。合成的轨道总角动量量子数L=0,1。这两个L值的原子态分别记作S和P态。然后自旋总角动量和轨道总角动量合成原子的     

钾原子基态的定量证明

用原子实模型简化钾原子的哈密顿,把原子实极化和轨道贯穿视为微扰,用微扰法计算了钾原子的能量,定量证明了钾原子的基态是4s态．     

氢原子波函数的经典极限分析

由电子绕原子核的经典轨道运动出发,对电子的椭圆轨道初始坐标参数求平均,得到空间密度分布。这分布与经典极限条件下氢原子中定态几率密度相同。类似的比较也推广到相空间进行。由这一比较得出结论:定态氢原子波函数不描述单个原子而描述一个系综。 关键词：     

离化态原子基态电子结构特征与轨道竞争规律

离化态原子广泛存在于等离子体物质中,其相关性质是天体物理、受控核聚变等前沿科学研究领域的重要基础.基于独立电子近似,本文系统研究了扩展周期表元素(2 Z 119)所有中性和离化态原子的基态电子结构.基于设计的原子轨道竞争图,系统总结了各周期元素轨道竞争的规律,并结合离化态原子的局域自洽势阐明了其轨道竞争(即轨道塌陷)的机制;在此基础上,说明了部分元素性质与轨道竞争的关系.利用本文研究得到的离化态原子基态电子结构,可建立更精密计算相关原子的能级结构、跃迁几率等物理量之基础,从而满足高功率自由电子激光实验分析、原子核质量精密测量等前沿研究的需求.     

Ce掺杂6H-SiC电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对未掺杂及Ce掺杂6H-SiC的电子结构和光学性质进行理论计算.计算结果表明,未掺杂6H-SiC是间接带隙半导体,其禁带宽度为2.045 eV,掺杂Ce元素,带隙宽度下降为0.812 eV.未掺杂6H-SiC在价带的低能区,Si-3s、C-2s电子轨道对态密度的贡献较大,在价带的高能区,主要是由Si-3p、Si-3s、C-2p态组成.掺杂后Ce原子的4f轨道主要贡献在导带部分,掺杂后电导率提高.未掺杂时,只有一个介电峰,是价带电子跃迁到导带电子所致,掺杂后有两个介电峰,第一个介电峰是由于导带电子跃迁到Ce原子4f轨道上产生,第二个峰是价带电子向导带电子跃迁产生.未掺杂6H-SiC,在能量为10.31 eV处吸收系数达到最大值,掺杂后在能量为6.57 eV处,吸收系数达到最大值.     

类锂离子里德堡态中的自旋-其它轨道相互作用

以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和三价原子的非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算类锂离子里德堡态中的自旋-其它轨道相互作用能的一种解析理论形式.完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋-其它轨道相互作用能最终用径向积分来表示.应用所建立的理论对类锂离子(1s2np)2Pj态的自旋-其它轨道相互作用能进行了具体分析.     

Ce掺杂6H-SiC电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对未掺杂及Ce掺杂6H-SiC的电子结构和光学性质进行理论计算.计算结果表明,未掺杂6H-SiC是间接带隙半导体,其禁带宽度为2.045 eV,掺杂Ce元素,带隙宽度下降为0.812 eV.未掺杂6H-SiC在价带的低能区,Si-3s、C-2s电子轨道对态密度的贡献较大,在价带的高能区,主要是由Si-3p、Si-3s、C-2p态组成.掺杂后Ce原子的4f轨道主要贡献在导带部分,掺杂后电导率提高.未掺杂时,只有一个介电峰,是价带电子跃迁到导带电子所致,掺杂后有两个介电峰,第一个介电峰是由于导带电子跃迁到Ce原子4f轨道上产生,第二个峰是价带电子向导带电子跃迁产生.未掺杂6H-SiC,在能量为10.31 eV处吸收系数达到最大值,掺杂后在能量为6.57 eV处,吸收系数达到最大值.     

自旋轨道耦合Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性

在Su-Schrieffer-Heeger (SSH)原子链中,电子在胞内和胞间的跳跃依赖于其自旋时,即SSH原子链存在自旋轨道耦合作用时,存在不同缠绕数的非平庸拓扑边缘态.如何探测自旋轨道耦合SSH原子链不同缠绕数的边缘态是一个重要问题.本文在紧束缚近似下研究了自旋轨道耦合SSH原子链的非平庸拓扑边缘态性质及其零能附近的电子输运特性.研究发现四重和二重简并边缘态的缠绕数分别为2和1;并且仅当源极入射电子的自旋被极化(铁磁电极)时,自旋轨道耦合SSH原子链在零能附近的电子输运特性才能反映其边缘态的能谱特性.尤其是,随着自旋轨道耦合SSH原子链与左、右导线之间的耦合强度由弱到强改变,对于缠绕数为2的四重简并边缘态,入射电子在零能附近的透射峰数目将从4个变为0;而对于缠绕数为1的二重简并边缘态情形,其透射峰数目将从2个变为0.因此,在源极为铁磁电极的情形下,通过观察自旋轨道耦合SSH原子链在零能附近电子共振透射峰的数目随着其与左、右导线之间耦合强度的变化,来探测其不同缠绕数的边缘态.上述结果为基于电子输运特性探测自旋轨道耦合SSH原子链不同拓扑性质的边缘态提供了一种可选择的理论方案.     

类锂体系激发态的精确判据

利用Gálvez Porras关于原子体系电子在核处密度和径向期待值的精确不等式，分别建立了波函数的两套精确判据，它们是独立于能量判据之外的检验波函数精确度的判据. 以类锂体系激发态为研究对象，首先对1s2 3s态的电子在核处密度和径向期待值的上界进行了检查，然后对锂原子1s2 3s态在不同计算方法下由电子在核处密度上界定义的R6值和的上界定义的R4值分别进行了测试，同时还对锂原子双激发态的电子在核处密度和径向期待值的上界进行了检验. 研究表明这两套不等式都可作为原子体系各种能态波函数的精确判据. 关键词： 电子在核处密度 径向期待值 全实加关联 精确判据     

非晶态微观磁性的涨落和磁结构

一、非晶态结构对微观磁性的影响 非晶态原子排列结构的长程无序性导致微观物理量存在涨落分布. 在非晶态固体中,各处原子(或离子)的元磁矩大小即使在绝对零度下也是不等的.元磁矩大小的涨落分布可以通过核磁共振技术或Mossbaner谱学技术测量超精细场Hhf进行研究.图1示出了一些非晶态固体在远低于磁有序温度的超精细场分布P(Hhf),它反映了绝对零度的固体中元磁矩大小的分布. 稀土原子或离子的元磁矩是4f 未满壳层电子贡献的.由于有外层5d和6s电子屏蔽,这些无磁矩大小受周围原子和电子的影响很小,因而涨落很小.如图1中,非晶态DyNi3合金中…     

离化态原子的激发态结构

本文根据相对论性自洽场理论,计算了原子序数从2到95的各种离化态原子激发态能级,从而总结了s,p,d,f和g通道的量子数亏损。阐明了量子数亏损随着原子序、电离度(或电子占有数)和电子轨道能量变化的规律。在此基础上可以建立离化态原子激发态量子数亏损数据库。 关键词：     

Kerr介质中三能级原子与双模场相互作用的电子跃迁转移

本文研究了充满Kerr介质腔中的V型三能级原子与双模腔场的非共振相互作用,讨论了Kerr效应和失谐量对原子占有态几率的影响.结果表明:Kerr效应和场模失谐都将使原子中发生电子跃迁转移现象.     

Rh在单壁碳纳米管上吸附的密度泛函理论研究

本文利用密度泛函理论研究了Rh原子在（6,6）单壁碳纳米管内外的吸附行为. 通过对Rh在单壁碳纳米管上不同吸附位的吸附构型与吸附能的研究发现: Rh吸附在管内、外的洞位最稳定, 且管外吸附比在管内强. 这是由于单壁碳纳米管的卷曲效应使得管外电荷密度比管内大造成的. 态密度分析表明, 吸附在管内外的Rh原子的5s电子均转移到了4d轨道上; Rh原子4d轨道上的电子转移到了（6, 6）碳管上, 使Rh带正电, 碳管带负电. 结合能带分析表明, Rh原子吸附在管内磁性较弱, 而吸附在管外较强. 关键词： 密度泛函理论 单壁碳纳米管 Rh原子 吸附