位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
镓原子的Stark能级结构
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O562.1[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]量子光学和光量子器件国家重点实验室、山西大学激光光谱研究所,太原030006
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603)、国家自然科学基金(批准号:61378039,61078013,61178009,11274209)、教育部长江学者和创新研究团队发展计划(批准号:IRT13076)、国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J1210036)和山西省自然科学基金(批准号:2012011003-2)资助的课题.
中文摘要:

里德伯原子的Stark效应在偶极偶极相互作用、量子信息和量子调控等方面具有潜在的应用前景.本文首先根据零场时镓原子的能级数据,通过非线性拟合方法获得了镓原子各态的量子亏损,仔细分析了量子亏损随主量子数的变化特征;然后利用Numerov算法计算了镓原子的径向波函数;最后采用矩阵对角化方法,数值计算了镓原子高里德伯态在场强范围F=0-3000V.cm^-1时n=7和n=18附近的Stark能级结构.结果显示在主量子数n=7多重态以上的能级结构中,(n+1)P态的能级接近并大于nD态的能级,在n=7多重态以下的能级结构中,(n+1)P态的能级接近并小于nD态的能级.这一现象不同于通常的碱金属原子的Stark结构,论文对该现象及其他Stark能级结构特征进行了详细分析,为相关研究工作提供了重要参考价值.

英文摘要:

The Stark effect in Rydberg atoms has potential applications in the areas of dipole-dipole interaction, quantum information, quantum control, and so on. Many relevant theoretical calculations and experimental studies about the Stark effect of alkali metal and alkali earth metals have been reported, but the other atom's Stark effect is studied still relatively less. Our goal in this paper is to research the third main group atom's Stark effect in a large electric field. First, according to the level data of gallium atom in zero-field, we obtain the quantum defects from the modified Ritz formula in each state by using a nonlinear least-squares-fitting algorithm. The quantum defects as a function of the principal quantum number are analyzed in detail. Influences of both the core polarization and the penetrating valence electron on the quantum defect are discussed according to the fitting results. Then we use the Numerov algorithm to calculate the radial wave functions of atomic gallium. Finally, the Stark structures of Rydberg states around n = 7 and n = 18 are numerically calculated by matrix diagonalization. Results show that at the levels above n ---- 7 manifold states, (n ~ 1)P is higher than nD state, and it is in contrast to the levels below the n = 7 manifold states. This phenomenon is different from the usual Stark structure of alkali metal atoms, the leveFs order of which does not change with the principal quantum number. The Stark levels with the identical m anti-cross each other, and those with different m cross. Our results give an important reference for related researches, and are of great significance for insight into the atomic structure and the interaction between the atomic core and the highly excited electrons.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876