碱金属原子多极极化率的解析计算及其应用

通过考虑碱金属原子中的价电子在模型势中的运动, 给出了碱金属原子激发态(包括分立谱和连续谱)的波函数, 导出了碱金属原子的多极动态极化率的计算式中所涉及的矩阵元的解析表达式, 实现了碱金属原子多极动态极化率的解析计算. 作为应用, 利用范德瓦尔斯相互作用系数与动态极化率之间的积分关系, 计算了异核基态碱金属原子间的三体相互作用系数, 将计算结果与此前用稳定变分方法得到的结果进行了比较, 结果显示两者是一致的. 此工作为后续研究激发态碱金属原子间的相互作用奠定了基础.     

腔量子电动力学系统中耦合三原子的纠缠特性

研究了三个全同二能级原子与单模腔相互作用系统中原子间的三体纠缠特性.考虑原子间存在相互耦合,并且腔场处于弱相干态的情况,通过数值计算给出了纠缠量的演化曲线,讨论了原子间耦合强度和弱相干场强度对三体纠缠的影响.研究结果表明:随弱相干场强度增强,原子间的三体纠缠增强;相反,随原子间耦合系数增大,原子间三体纠缠减弱.     

锂原子与部分惰性气体原子间相互作用势的计算

基于碱金属原子与惰性气体原子间相互作用的交换势主要来自碱金属原子的最外层S电子与惰性气体原子的最外层S电子之间 ,将面积分方法 (thesurfaceintegralmethod)推广 ,计算了Li原子与Ne、Ar、Kr和Xe原子间相互作用的vanderWaals势能曲线。其势阱的位置和深度与实验结果和其它理论计算结果符合得相当好     

高激发态原子间的范德瓦尔斯相互作用

与基态原子相比,高激发态原子(主量子数n15)具有很强的长程范德瓦尔斯(Van der Waals)相互作用,这种强相互作用可以阻止相邻原子的进一步激发,产生激发阻塞效应.本文从理论上利用微扰方法计算碱金属原子Rb和Cs激发态nS,nD原子对态的相互作用,获得原子相互作用的色散系数并分析了原子间的长程相互作用特性.结果表明,Rb和Cs原子的nS态表现为排斥相互作用,而nD态原子L=0时,Rb原子表现为吸引作用,Cs原子表现为排斥作用.     

原子与热库相互作用系统中的三体纠缠特性

利用Ket-Bra纠缠态方法,求解了原子与热库相互作用系统中的密度矩阵主方程,得到了密度矩阵的演化表达式.考虑三个二能级原子独立与热库相互作用的情况,利用负本征值度量三体纠缠,研究了系统中原子间的三体纠缠特性.采用数值计算方法,讨论了热库平均光子数和原子自发辐射率对原子间三体纠缠特性的影响.研究结果表明:随原子自发辐射率和热库平均光子数的增大,原子间的三体纠缠衰减加快.     

开放系统中量子比特与环境纠缠特性的研究

研究了由两个二能级原子与一个零温热库所组成的系统的纠缠动力学过程.考虑原子间的偶偶相互作用及原子与热库之间的失谐,对于初始原子间有纠缠与无纠缠两种情况,研究了不同的参数条件对系统纠缠的影响.计算了两原子间、原子与热库之间的对纠缠以及整个系统的三体纠缠,结果表明在两原子初始处于最大纠缠态时,所有的对纠缠最终都趋于零.增大原子间的偶偶相互作用强度,原子与热库之间的纠缠会被减弱,而原子间的纠缠以及系统三体间的纠缠被增强.增大原子与热库之间的失谐量,两原子之间的纠缠会增大,原子与热库以及三体间的纠缠会减弱.     

Tavis-Cummings模型中三体纠缠态纠缠量的演化特性

研究两个全同二能级原子与单模场相互作用的Tavis-Cummings模型中的量子纠缠.在场和两原子初始分别为真空场和纠缠或非纠缠状态下，得出体系状态将演化为三体近似W纠缠态.通过对纠缠量的计算得出：该三体近似W纠缠态纠缠量的演化特性将随三体所处的初始状态、原子间及原子与场间的耦合系数、失谐程度、原子反转粒子数的变化而变化.值得一提的是可得出原子间耦合作用强度对纠缠量的非线性效应，并且纠缠量展现出与原子反转粒子数一致的周期振荡现象. 关键词： W纠缠态 纠缠量 反转粒子数     

共同环境中三原子间纠缠演化特性研究

研究了三个二能级原子与共同热库发生相互作用的系统纠缠动力学演化. 采用三体负本征值来描述系统间纠缠, 通过数值计算分析了初始状态和原子间偶极-偶极相互作用对系统间纠缠演化的影响. 结果表明, 初始状态的原子相位可以控制量子干涉现象; 长时间演化下原子的激发态布居出现俘获现象; 通过调节偶极-偶极相互作用强度, 可以提升三原子间纠缠.     

激光与金属相互作用时涉及的原子分子物理问题

研究激光与金属相互作用时,烧蚀蒸汽的运动可用辐射流体力学方程描述,因此必须预先求出高温气体的状态方程,辐射吸收系数和输运系数。上述这些宏观性质,可以从原子分子结构,辐射跃迁几率和原子间相互作用势等基本参数求出。本文对所需的原子分子数据理论计算方法,以及这些数据在计算高温气体宏观性质时的应用,进行了综述。     

激光与金属相互作用时涉及的原子分子物理问题

研究激光与金属相互作用时,烧蚀蒸汽的运动可用辐射流体力学方程描述,因此必须预先求出高温气体的状态方程,辐射吸收系数和输运系数。上述这些宏观性质,可以从原子分子结构,辐射跃迁几率和原子间相互作用势等基本参数求出。本文对所需的原子分子数据理论计算方法,以及这些数据在计算高温气体宏观性质时的应用,进行了综述。     

High-Order Dispersion Coefficients for Alkali-metal Atoms

High-order dispersion coefficients C9 , C11 , C12 , and C13 for the ground-state alkali-metals were calculated by combining the l-dependent model potential of alkali-metal atoms and linear variation method based on B-spline basis functions. The results were compared.     

High precision calculation of multipolar dynamic polarizabilities and two- and three-body dispersion coefficients of atomic hydrogen

In this paper we investigate a variationally stable procedure for multipolar dynamic polarizabilities calculation as well as the two- and three-body van der Waals coefficients of the hydrogen atom. This approach provides precise, fast convergent values for real and imaginary frequency-dependent 2 ^L -pole dynamic polarizabilities. Highly accurate two- and three-body van der Waals dispersion coefficients are calculated from dynamic polarizabilities at imaginary photon frequencies. The present approach is also precise for higher interaction orders. The results are compared with previous calculations found in the literature.     

利用WBEPM模型和稳定变分法计算氦原子的极化率和色散系数

以最弱受约束电子势模型(WBEPM)理论为基础,建立了计算氦原子多极动态极化率和相互作用色散系数的稳定变分方法.导出了该方法中所涉及的矩阵元和线性方程组的解析表达式.作为应用,具体计算了基态氦原子的极化率和两体色散系数,将计算结果与用其他方法所得到的结果进行了比较, 数据基本一致.     

利用WBEPM模型和稳定变分法计算氦原子的极化率和色散系数

以最弱受约束电子势模型(WBEPM)理论为基础,建立了计算氦原子多极动态极化率和相互作用色散系数的稳定变分方法 .导出了该方法中所涉及的矩阵元和线性方程组的解析表达式.作为应用,具体计算了基态氦原子的极化率和两体色散系数,将计算结果与用其他方法所得到的结果进行了比较,数据基本一致.     

Importance of the kinetic-energy expression for a bound electron in classical theory

Electron-impact ionization cross-sections of alkali-metal atoms and noble-gas atoms have been calculated using Gryzinski's, Vriens' and Burgess' formulae. The kinetic energy of the bound electron has been estimated by using Slater's rule. Comparisons have been made with experimental results.     

Electron spin resonance in X-irradiated sodium sulphate

Reliable results are reported for the various triple-dipole dispersion energy coefficients needed to evaluate the (exact) triple-dipole dispersion energy for all three-body interactions involving He, Ne, Ar, Kr, Xe, H₂, N₂, CO, O₂ and NO, and at least one molecule. A total of 645 unique coefficients, corresponding to 185 unique interactions, are considered.     

双层石墨烯吸附碱金属原子的第一性原理研究

基于密度泛函的第一性原理方法,研究了Li、Na、K和Rb碱金属原子吸附在双层石墨烯(BLG)表面的吸附能、迁移行为、电子性能. 研究发现,Li和Na原子在BLG表面吸附易形成团簇,K和Rb原子能够分散吸附. 碱金属原子在BLG表面的扩散能垒随原子半径的增加而减小. 碱金属原子吸附使电子部分转移至BLG,使体系Fermi能级贯穿导带,表现出金属性. 电荷密度差和电荷转移的分析表明,Li、Na、K和Rb与BLG表面以离子键结合.     

双层石墨烯吸附碱金属原子的第一性原理研究

基于密度泛函的第一性原理方法,研究了Li、Na、K和Rb碱金属原子吸附在双层石墨烯(BLG)表面的吸附能、迁移行为、电子性能.研究发现,Li和Na原子在BLG表面吸附易形成团簇,K和Rb原子能够分散吸附.碱金属原子在BLG表面的扩散能垒随原子半径的增加而减小.碱金属原子吸附使电子部分转移至BLG,使体系Fermi能级贯穿导带,表现出金属性.电荷密度差和电荷转移的分析表明,Li、Na、K和Rb与BLG表面以离子键结合.     

Sensitivity of the dynamics of Na + Na$\mathsf{_2}$ collisions on the three-body interaction at ultralow energies

We have studied the quantum dynamics of collisions between spin-stretched Na atoms and Na₂ molecules. Cross-sections and rate coefficients for vibrational relaxation of Na₂(v,j = 0) have been computed in the 1 nK-0.1 mK energy range using an accurate time-independent method based on hyperspherical coordinates. The complex scattering length and the extension of the Wigner region have been determined. A detailed study of the sensitivity of collisional quantities on the three-body interaction at short distance has been performed. They are very sensitive to three-body effects for the vibrational state v = 1 of Na₂. Rotational distributions have also been calculated and show a more pronounced sensitivity on the three-body interaction, even for v = 2 and 3.Received: 29 March 2004, Published online: 22 June 2004PACS: 34.50.-s Scattering of atoms and molecules