【摘 要】
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多电子原子/离子体系谱结构性质的理论研究在原子钟、量子信息、搜索超越标准模型的新物理、检测洛伦兹协变性、确定原子核的电磁多极矩、等离子体诊断和天体物理现象的分析等多个领域变得越来越重要。这些领域都需要理论方面提供精确的原子/离子结构参数。本文利用基于B样条基底的相对论耦合簇（RCC）理论方法,精确计算了单价多电子原子/离子体系的能级、跃迁能、精细结构、电磁多极跃迁等性质。具体研究包括两部分内容。第
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多电子原子/离子体系谱结构性质的理论研究在原子钟、量子信息、搜索超越标准模型的新物理、检测洛伦兹协变性、确定原子核的电磁多极矩、等离子体诊断和天体物理现象的分析等多个领域变得越来越重要。这些领域都需要理论方面提供精确的原子/离子结构参数。本文利用基于B样条基底的相对论耦合簇（RCC）理论方法,精确计算了单价多电子原子/离子体系的能级、跃迁能、精细结构、电磁多极跃迁等性质。具体研究包括两部分内容。第一部分是类锂（Z=5-10）离子体系2S和2P态总能量、离化能、跃迁能和精细结构等性质的研究。系统考虑了相对论效应、核质量反冲效应和量子电动力学效应对这些性质的影响。对比高精度Hylleraas变分法计算所得的类锂氧离子(O5+)的结果发现,我们的计算方法得到的非相对论总能量和跃迁能与其有5位有效数字完全一样,差异在第6位;2P态的精细劈裂差异小于0.2%。其他类锂体系的谱性质结果与可参考的实验测量值都显示了很好的一致性。类锂体系谱性质研究证明了我们的理论方法的精准程度还是比较高的。第二部分是应用和类锂体系类似的方法,系统计算了钨离子(W5+)的22个低能级的能量以及它们之间的电磁多极跃迁性质,调查了电子关联效应在这些性质中的趋势。我们的结果可为其他理论方法计算的结果提供参考,也为基于钨元素等离子体诊断以及其他精密测量相关实验提供参数。
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