近金属表面里德堡氢原子的回归谱

采用闭合轨道理论研究了近金属表面里德堡氢原子的动力学性质,讨论了氢原子电子的运动性质随原子与金属表面距离d变化的情况.我们给出d=2000,n=25时近金属表面里德堡氢原子的所有闭合轨道,并算出标度能ε=-1.6,1280≤d≤2508.8时近金属表面里德堡氢原子的回归谱,这为以后的实验工作提供了理论依据.     

用Poincar截面研究近金属表面里德堡氢原子的动力学性质

用相空间分析方法研究了近金属表面氢里德堡原子的动力学性质.从Poincar啨截面看出,其动力学行为敏感地依赖于原子与金属表面间的距离d,随着d值的增减,系统的可积性会发生巨大改变.     

磁场中里德堡铯原子的散射矩阵理论研究

基于闭合轨道理论,结合不含时散射矩阵理论和量子亏损理论方法,计算了强外磁场中碱金属里德堡铯原子在第二电离阈附近几个不同标度能量下的回归谱．结果表明回归谱中新的尖峰是由于实散射产生组合闭合轨道引起的,进一步证明了实散射的重要性．该方法对长程和短程区分别使用了两个不同的散射矩阵来描述电子的里德堡态,其突出特点是求和的结果可以解析形式给出,其中包括了所有阶的实散射贡献,从而保证了回归谱的收敛性和计算精度．通过不同标度能量下结果的比较可以看出标度能量敏感地影响着回归谱的复杂程度,随着标度能量的增加,回归谱结构逐渐由简单变复杂,动力学性质也逐渐由规则变为混沌．通过与相同条件下Dando方法的比较说明了两种方法存在一定异同,并解释了该方法的可行性．     

Na原子高激发里德堡态辐射寿命的理论计算

里德堡原子具有正比于主量子数n³超长寿命的特点,可以反映出里德堡原子的能级信息及其特殊的原子结构。基于Marinescu提出的单电子模型势,采用数值积分计算出Na原子高n里德堡态的径向矩阵元,进而计算出Na原子在不同温度下高n里德堡态的辐射寿命。     

用Poincare截面研究近金属表面里德堡氢原子的动力学性质

用相空间分析方法研究了近金属表面氢里德堡原子的动力学性质.从Poincare截面看出,其动力学行为敏感地依赖于原子与金属表面间的距离d,随着d值的增减,系统的可积性会发生巨大改变.     

基于里德堡原子的微波电场量子传感

微波电场的测量与传感在通信、国防、天文等领域具有重要意义。近年来基于里德堡原子的微波电场量子传感研究获得快速发展，本文首先介绍量子传感的基本概念、里德堡原子微波传感的研究进展，重点阐述里德堡原子微波电场计、基于缀饰里德堡原子微波超外差接收机以及超冷原子微波电场测量的技术方案和结果；最后讨论了提升里德堡原子微波天线的灵敏度指标可行的技术方案。     

里德堡原子

介绍一种新的原子体系里德堡原子，并对该原子的一些物理性质及其研究方法进行了较深入的讨论，同时表明了该原子的研究对高激发态光谱实验技术的发展所起到的促进作用     

冷原子系统中里德堡集体激发态的尺寸缩小效应（英文）

原子的集体效应表现出光和原子之间增强的相互作用，这在量子光学和量子信息领域有重要的研究意义。当原子的状态发生变化时，拉比振荡会表现出丰富的动力学特性。本文报道了在冷原子气体中拉比振荡过程中里德堡原子集体态的尺寸缩小效应。首先通过存储制备了里德堡原子集体激发态，再测量辐射光子的时间变化曲线。观察到振荡频率的降低效应，这表现出啁啾特性，这是由于集体态的衰减和基态原子损失引起的。该结果有助于研究里德堡原子的集体效应的动力学行为以及操纵单光子波包。     

利用量子Zeno动力学与里德堡泵浦效应耗散制备Bell态

提出在QED系统中耗散制备两个里德堡原子的任意一种最大Bell态方案.该方案仅需要一个单模腔,并联合了量子Zeno动力学及里德堡泵浦效应,其中原子的自发辐射被视为有利因素,同时腔始终处于真空态,有效地抑制了腔泄漏效应.此外,对Lindblad主方程的数值模拟结果表明,在现有的实验条件下,耗散制备得到的Bell态保真度可...     

室温原子气室中基于电磁诱导透明和吸收效应的微波电场测量

基于里德堡原子的量子干涉效应,对微波电场的溯源进行测量.该方法使用室温铷原子气室作为探头,通过对双光子电磁诱导透明、三光子电磁诱导透明和三光子电磁诱导吸收效应的Autler-Townes分裂进行理论分析,并讨论了原子散粒噪声的测量极限.该方法不仅适用于微波电场的可溯源、自校准测量,还可被用于微波电场的亚波长成像以及矢量测量,将为进一步实现原子微波探头的小型化和集成化提供参考.     

由稳定流型和不稳定流型证实氢原子的粘性效应

本文研究了氢原子哈密顿系统暴露在强激光场下的粘性效应，即使对于单电子系统，其庞加莱截面也显示出了由激光场引起的混沌部分和规则部分，并可以用KAM理论来解释.通过变分方法对混沌“海”中的不稳定周期轨道进行了寻找，并数值求解了相应的稳定流形和不稳定流形.研究结果表明，单电子系统电离的动力学性质由不稳定周期轨迹控制.一方面，不稳定周期轨迹的稳定流形很好地与递归图叠加在一起，表明稳定流形只与相空间中稳定的初始点重叠.另一方面，不稳定流形几乎与庞加莱表面上密集分布的点重合.这表明不稳定流形只是通过激光场驱动轨迹演化的电离通道.此外，在稳定流形与不稳定流形相互穿插的不稳定岛附近的不同区域的存活概率也被深入研究.它们服从代数衰减规律.相同的衰减趋势也出现在不稳定流形上，它们具有与不稳定周期轨迹附近区域相近的衰减参数.这些观察证实了不稳定周期轨迹的稳定性对在KAM稳定岛附近相空间的粘滞效应起着非常重要的作用.     

锂原子激发态(1s22p)2P的光电离的R-矩阵计算

本首次运用R-矩阵理论方法。分别在单通道近似和三态密耦近似下计算了锂原子Li激发态(1s^22p)^2P的不同过程、不同分波的光电离截面及分波的光电离截面随有效量子数的变化规律．在三态密耦近似下。由于大量的自电离态与连续态的相互作用，计算结果显示了光电离过程中非常丰富的Rydberg系列共振结构。是以前的理论计算中所从未涉及到的．     

Li原子修饰缺陷蓝磷单层储氢性能的第一性原理研究

本文基于第一性原理计算,系统地研究了碱金属Li原子修饰缺陷蓝磷单层体系的储氢性能. 研究结果表明,双空位缺陷DV2的引入可以有效增强Li原子与蓝磷单层间的相互作用,能够有效阻止单层表面Li团簇的形成. 单个Li原子可以稳定吸附3个H2分子,H2分子平均吸附能为0.248 eV/H2. 电子结构分析表明,H2分子主要通过极化机制和轨道杂化作用吸附在Li修饰的缺陷蓝磷单层体系上. 此外,本文还研究了温度和压强对Li/DV2体系储氢性能的影响. 结果表明,在室温和低压条件下,H2分子可以稳定吸附在Li/DV2体系表面,从而实现室温条件下的可逆储氢.     

元素周期系界限问题研究

本文以四个立论为基础对原子的存在提出“空间限制”和“时间限制”概念。从“空间限制”考虑,原子存在的界限是Z=131-153号元素;从“时间限制”考虑,原子存在的界限是Z=125号元素,由此认为周期系界限的大体范围是在Z=125-131号元素。     

局域模型中AB_2分子振动泛频能量弛豫的准经典轨线研究

用准经典轨线法研究了局域模型中ＡＢ_２分子振动泛频能量的内部重新分配，用彭加勒截面考察了其相空间结构，讨论了局域模振动出现的可能性．     

温度和缓冲气压对单光子简并四波混频的影响

为了研究钡原子的里德堡态,利用单光子共振简并四波混频测量了Ba原子的6s6p1P1能级,获得了不同实验条件下四波混频谱信号.结果发现:温度和入射激光强度对简并四波混频谱线的影响比较明显,而缓冲气体压强对简并四波混频谱线的影响较小,实验结果将对钡原子里德堡态的实验研究提供有益的参考.     

锂原子激发态光电离的R矩阵计算

运用R矩阵理论方法, 分别在单通道近似和三态密耦近 似下计算了Li原子激发态 (1s²2p)²P的不同过程、 不同分波的光 电离截面及分波 的光电离截面随有效量子数的变化规律. 计算结果表明, 在三态密耦近似下, 由于大量的自 电离态与连续态的相互作用, 光电离过程中存在非常丰富的 Rydberg 系列共振结构.     

中心掺杂对CNT-C_(60)-CNT分子结电子输运性质影响的第一性原理研究

用第一性原理计算方法研究了在C60中心掺入Si、Li、Au等单原子后对CNT-C60-CNT分子结电子输运性质的影响,包括掺杂前后各体系在不同接触距离下输运性质的变化.计算结果表明:在C60中心,Li原子的存在显著增大了其平衡电导,而Si,Au等原子对体系电子输运性质的影响比较复杂.最后,研究并比较了各体系在非平衡态下的I-V特性.     

氢原子的量子理论

阐述了表征氢原子内在属性的各种物理量的微观本质,证明氢原子系统的量子能量、系统内部电子的量子轨道动量及原子核和电子的量子相对距离均与原子系统所处的量子状态有关.当原子系统处于不同的量子状态时,上述量子物理量的取值完全不同.首次建立适合氢原子特性的量子算符代数理论.根据氢原子的量子哈密顿量表示,结合创新的量子算符代数理论,得到氢原子的能量、氢原子的基态能量、电子轨道角动量、氢原子的光谱常数等各种物理量的理论值.结果表明,氢原子的能量、氢原子的基态能量、氢原子的光谱常数均与氢原子中的原子核及电子的量子尺寸有关.氢原子的光谱常数与实验测定值完全符合.     

分子的Rydberg轨道能量计算

提出了一个关于计算Rydberg分子轨道能量的新方法。该方法是在联合原子近似法(United—atom approximation)的基础上引进分子对称性修正,再利用一切分子点群G都是旋转一反演群(Rotation—inversion group)O(3)的子群这个概念,简化了计算过程。计算了H_2O分子的一些Rydberg轨道能量。计算结果与实验结果符合较好.