类锂Ni25+离子激发态的能级结构和振子强度的理论研究

摘要

本文首先对镍元素的一些基本特性及用途作了一些简单介绍,然后又对高荷电离子的制备及应用做了一些说明。主要运用FCPC方法对类锂Ni25+离子的1s2nd(3≤n≤9)和1s2nf(4≤n≤9)Rydberg序列的能级结构及光谱特性进行了一系列的研究,其中包括跃迁能、电离能、波长、精细结构、量子亏损、偶极振子强度等。其中对于能量处理、非相对论部分通过求解相应的非相对论Hamiltonian算符的本征值的极值获得,将相对论效应和质量极化效应的贡献作为一级微扰来处理。由于Ni25+离子的核电荷较高,所以为了使计算结果更加准确还计算了高阶相对论效应和QED效应对能量的贡献.而且本文还考虑了离子实修正和高角动量分波对能量的贡献,经过修正后的计算结果与现有的实验数值符合的很好。类锂Ni25+离子的精细结构劈裂值是通过计算自旋-轨道相互作用和自旋-其它轨道相互作用的期待值获得的。结果与实验值相比仅仅相差几个厘米倒数,远远小于实验误差。
　　 同时,还依据单通道量子亏损理论计算了1s2nd(3≤n≤9)和1s2nf(4≤n≤9)Rydberg序列的量子亏损。计算的结果与所预期的一样随着主量子数不断增大量子数亏损不断减小,并逐渐趋于稳定.本文还依据FCPC所确定的波函数计算了长度,速度,加速度三种规范下的振子强度,三种规范下的振子强度相一至,这说明本文所选取的波函数比较准确。最后单通道量子亏损理论将与半经验方法相结合实现对任意高激发态能量的可靠预言。

目录

文摘

英文文摘

1.引言

1.1. Ni元素的原子特性与低价离子特性

1.2. Ni低价化合物的广泛应用

1.3. 高电荷离子制备与应用

1.3.1.高电荷离子的发展

1.3.2.高电荷离子的定义

1.3.3.高电荷离子的制备

1.3.4.电子束离子阱背景

1.3.5.高电荷离子的应用

1.4. 本文工作简介

2.FCPC理论概述

2.1. 各种理论方法的优点与不足

2.2. FCPC理论模型

2.3. 类锂Ni25+离子哈密顿量

2.4. 类锂Ni25+离子的波函数

2.5. 类锂Ni25+离子能量的求解

2.5.1.非相对论能量与一阶相对论能量的求解

2.5.2.类锂Ni25+离子体系的高阶相对论修正

2.5.3.类锂Ni25+离子体系的量子电动力学(QED)修正

2.5.4.类锂Ni25+离子的精细结构

2.6. 类锂Ni25+离子1s2nl(l=d,f)态的量子亏损

2.7. 类锂Ni25+离子1s2nl(l=d,f)态的振子强度

3.类锂Ni25+离子1s2nl(l=d,f)态的计算结果与讨论

3.1. 非相对论能量的计算结果及各分波的收敛情况

3.2. 非相对论能量与总能量计算结果

3.3. 类锂Ni25+离子1s2nl(1=d,f)态的电离能和激发能的计算结果与分析

3.4. 类锂Ni25+离子1s2nd-1s2n'f(3≤n≤9:4≤n≤9)态的跃迁能和波长的计算结果与分析

3.5. 类锂Ni25+离子1s2n1(l=d,f)态精细结构的计算结果与分析

3.6. 类锂Ni25+离子1s2nl(l=d,f)态的量子亏损计算结果与分析

3.7. 类锂Ni25+离子1s2nd-1s2n'f(3≤n≤9:4≤n≤9)态振子强度的结果及讨论

3.8. 结论与创新

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢