【摘 要】
：
镉（Cd）原子与镱（Yb）离子是时间频率精密测量的重要原子体系,其中Cd 5s~2 ~1S0-5s5p ~3P0和Yb+6s~2 ~2S1/2-4f136s ~2F7/2钟跃迁将成为新一代的时间频率标准。本文开展了 Cd原子和Yb+离子精密光谱的相对论多电子结构计算,严格考虑了相对论效应及电子关联,研究了钟跃迁的能级结构和跃迁性质,探讨了各种误差的物理起源,主要内容包括:（1）分析了相对论耦合簇方
【基金项目】
：
硒基半赫斯勒合金的磁性、热电性和拓扑性质研究,河北省自然科学基金面上项目,项目编号:A2019203507；
论文部分内容阅读
镉（Cd）原子与镱（Yb）离子是时间频率精密测量的重要原子体系,其中Cd 5s~2 ~1S0-5s5p ~3P0和Yb+6s~2 ~2S1/2-4f136s ~2F7/2钟跃迁将成为新一代的时间频率标准。本文开展了 Cd原子和Yb+离子精密光谱的相对论多电子结构计算,严格考虑了相对论效应及电子关联,研究了钟跃迁的能级结构和跃迁性质,探讨了各种误差的物理起源,主要内容包括:（1）分析了相对论耦合簇方法对多电子的原子体系的处理方法,给出了电偶极极化率和电四极矩的有限场拟合公式,比较分析了各种耦合簇引起的电子相干效应,提出了根据具体原子体系的能级结构特点采取不同的耦合簇方法的计算方案。（2）围绕Cd 5s~2 ~1S0基态和5s5p ~3P0,1,2,~1P1低激发态的能级和原子性质的高精度数据在光频标的广泛应用。我们利用相对论组态耦合簇方法给出了 Cd基态~1S0和低激发态~3P0,1,2,~1P1态自旋角动量分辨的电偶极极化率和电四极矩的高精度推荐值。通过基组优化和电子耦合层次的增加,我们将有限场计算精度控制在0.1-4.6%（偶极极化率）和2.7-4.8%（电四极矩）。基于自旋相关的相对论耦合簇计算数据,我们评估了自旋轨道耦合效应对Cd原子标量和张量极化率的贡献。我们的结果表明有限场方法可以有效地应用于原子光钟的候选原子的极化率高精度数据的计算,进而为钟跃迁的各种能级频移的理论评估提供一种有效途径。（3）将计算模型扩展到4f开壳层的Yb离子的电子结构,研究了 Yb+的两个钟跃迁,Yb+6s ~2S1/2-5d ~2D5/2和Yb+6s ~2S1/2-4f136s~2F7/2。我们利用相对论耦合簇理论方法首先得到了 Yb+6s ~2S1/2基态和~2P3/2,~2D3/2,5/2和~2F5/2,7/2低激发态准确的能级数据,进而在有限场方法框架下得到了 Yb+5p~2P3/2,5d ~2D3/2,5/2和4f136s ~2F5/2,7/2态的电四极矩高精度数据。我们的结果与已有实验测量数据一致,其中关于Yb+~2F7/2态的电四极矩数据不同于早期基于期望值方法的理论结果,与实验数据更加吻合。并且首次给出了 Yb+5p~2P3/2的电四极矩数据,以上结果将有助于目前正在进行的Yb+离子光钟实验的电四极矩频移的精确评估。
其他文献
本论文将负顾客、反馈、休假、N-策略和工作故障等策略引入到经典排队模型中,研究三个排队模型,给出系统的平均队长及顾客的平均逗留时间等性能指标,通过构建个人利益和社会效益函数进行最优化分析。首先,研究带负顾客、反馈、N-策略及工作休假的M/M/2可修排队模型。假定有两个服务台,且其中一个在正常工作时可能发生故障。根据构造的三维马尔科夫链,可以获得状态转移率矩阵,采用拟生灭过程和高斯-赛德尔迭代法得到
在传统可靠性分析中,概率理论是研究系统可靠性的主要数学工具。然而,由于成本、技术、环境等原因很难获取到大量数据,甚至无法获得任何数据。利用传统可靠性理论来研究无充足样本的系统可靠性问题存在一定的局限性。针对稀缺数据和人为不确定性的系统可靠性问题,本文基于不确定理论,将系统元件寿命视为双重不确定变量,探究一般系统的可靠性建模与评估方法。首先,研究了具有双重不确定寿命的常见系统可靠性问题。基于不确定理
对于任何系统来说,维持较高的可靠性是至关重要的。k/n（G）结构作为典型的冗余系统结构,能够有效提高系统的可靠度和可用度,因此被广泛应用于各种实际系统设备中。重试排队系统以其在实际问题中的广泛应用得到大量学者的关注,然而在系统可靠性分析中,很少有学者考虑部件具有重试特征的系统可靠性问题。本文基于k/n（G）系统模型,建立部件具有重试特征的可修系统模型,并对该模型的可靠性进行了分析和研究。首先,分析
随着社会的不断发展,工业化程度不断提高,自动化水平也愈来愈高。近年来,随着随机理论的不断完善,随机控制系统在社会生产和工业控制中的应用愈加广泛。随机系统的研究领域中,连续时间随机系统是一个重要的研究分支。在随机控制系统的研究过程中,系统的稳定性控制是最基础也是最重要的。随着对系统结构的要求不断增加,针对包含不确定性参数、线性与非线性、外部扰动以及系统时滞和系统故障等问题时,如何设计合适的控制器,以
由分数阶微分方程描述的动力系统因具有良好的记忆与遗传性,能够更精确的刻画系统的动力学行为。因此,分数阶动力系统的研究受到了国内外学者的广泛关注。本文以分数阶网络多智能体系统为研究对象,探究分数阶神经网络的稳定性与同步以及多智能体系统的一致性。主要工作如下:首先,建立凸函数分数阶微分不等式与分数阶系统有限时间收敛引理,针对具有δ-逆K?lder激励函数的分数阶神经网络,应用Brouwer拓扑度理论和
随着分数阶微积分理论研究的不断发展,分数阶微积分在科学和工程的许多领域获得了广泛的关注和成功,尤其是材料力学。研究粘弹性梁的动态响应问题对于了解实际工况具有重要意义,许多学者对此展开了研究。目前,对于粘弹性梁的数值求解算法大多将问题转化到频域给出可解性,再转换回时域分析。然而,此问题直接在时域内求解算法的研究还很少。基于此,本文引入时间参数建立了两类粘弹性梁的分数阶控制方程,并首次应用移位Cheb
蛋白质是生物体的重要组成部分,蛋白质的生物学功能在很大程度上取决于其三级结构的动力学性质,从蛋白质的三维结构预测蛋白质不同残基的柔性运动是理解蛋白质功能的分子机制的基础。近年来,卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）方法在生物信息学领域得到了广泛的应用,越来越受到大家的重视。本论文借鉴PointNet方法的思想,提出了一种蛋白质结构柔性预测的CNN模型,本
高寒地区地广人稀，电力及其他形式能源供给落后．为保障高寒地区水处理设备在低温环境下正常运行，对其保温技术作了研究．首先对布置于水处理模拟设备上的柔性管路及其排列间距进行了研究；其次，以石蜡作为储能材料，分析了柔性管路套管结构中，储能层的储热性能；最后对储能层与设备之间，储能层与外围结构之间的隔热性能进行了研究．实验结果表明，在环境温度-20℃条件下，水处理设备与储能层之间形成了温度梯度，设备内部保
基于T-S模糊模型的控制理论研究一直是控制领域的热点之一。T-S模糊模型由非线性隶属度函数和若干个线性子系统组成。这种优良的模型结构使得利用成熟的线性系统理论研究复杂非线性系统成为可能。此外,扩展耗散理论已经成为分析非线性系统控制问题的重要工具。通过调整扩展耗散性能中的自由加权矩阵,可以在统一框架下分析H∞性能、L2-L∞性能、无源性能以及（Q,S,R）-耗散性能。因此,对T-S模糊系统的扩展耗散
由分数阶微分算子所刻画的动力系统具有良好的遗传性和记忆性,受到广大研究者的关注。特别是分数阶复杂网络动力学行为的研究,已成为数学和信息科学领域的研究热点。本文针对分数阶间断复杂网络的有限时间同步问题进行研究,所获得的主要结果如下:首先,对于具有间断动态节点的分数阶复杂网络,当耦合连接权矩阵时变且满足一定的自适应条件时,利用非光滑分析方法,Lyapunov稳定性理论和Laplace变换技巧,得到了以