Квантовоэлектродинамические и корреляционные поправки к g-фактору многозарядных ионов

• Автор: Глазов, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 81 с. : ил.

# 1 Релятивистская теория ^-фактора многозарядных ионов
1.1 Релятивистское одноэлектронное приближение
1.2 Метод двухвременных функций Грина
2 Поправки на межэлектронное взаимодействие
2.1 Вывод формул в первом порядке по 1/^
2.2 Оператор взаимодействия. Приближение Брейта
3 КЭД поправки. Приближение аномального магнитного
момента
3.1 Оператор Паули‘'|/.1,.'‘ .!. і . .'
® 3.2 Расчёт по теории возмущений
4 КЭД поправки. Метод эффективного потенциала
4.1 Вывод формул для КЭД поправок
4.1.1 Поправка на'Сёбётвенную энергию
4.1.2 Поправка на поляризацию вакуума
4.2 Процедура расчёта
4.2.1 Поправка на собственную энергию
# 4.2.2 Поправка на поляризацию вакуума

4.3 Эффективный потенциал
5 Полные теоретические значения g-фaктopa многозарядиых ионов
5.1 Литиеподобные ионы
5.2 Бороподобные ионы
Заключение
Приложения
А Импульсное представление
В Поправка на конечный размер ядра
Литература

Актуальность работы
В последнее время были достигнуты существенные успехи в изучении многозарядных ионов (МЭИ), как с экспериментальной, так и с теоретической сторон. Важнейшей особенностью МЗИ является присутствие сильного электростатического поля ядра. При этом, в отличие от нейтральных тяжёлых атомов, электронная система сравнительно проста для теоретического рассмотрения. Это позволяет с высокой точностью проводить расчёты различных характеристик ионов в той области, где релятивистские и квантовоэлектродинамические (КЭД) эффекты играют существенную роль. Современная экспериментальная техника позволяет измерять р-фактор МЗИ с относительной точностью ~ 10-9. Сравнение теоретических значений р-фактора с данными эксперимента открывает широкие возможности для проверки квантовой электродинамики в сильном кулоновском поле, а также для прецизионного определения фундаментальных констант. Настоящая диссертация посвящена расчёту КЭД поправок и поправок на межэлектронное взаимодействие к р-фактору литиеподобных и бороподобных ионов.
Цель работы
1. Вычисление поправок на межэлектронное взаимодействие к р-фактору основного состояния литиеподобных и бороподобных ионов.
Аналитическая формула для АЕур при малых Z была получена в работе [16]. В окончательных результатах мы используем данные из статьи [22].
4.3 Эффективный потенциал
В первых двух параграфах этой главы были выведены формулы для КЭД поправок к ^-фактору в первом порядке по а и рассмотрены методы их вычисления. Предложенная процедура расчёта пригодна для произвольного локального потенциала. Добавление к потенциалу ядра потенциала экранировки позволяет вычислить влияние эффектов межэлектрошюго взаимодействия на КЭД поправки.
Рассмотрим эффективный локальный сферически-симметричный потенциал 14л(г) = Vnac(r) + 14с.(г), который частично учитывает
взаимодействие валентного электрона с замкнутыми оболочками. Простейшим вариантом 14я является потенциал Хартри,

Vea(r) = Vnuc(r) -Va. [dr'—pc(r'), (4.61)
J f> о
где pc обозначает плотность электронов оболочек,
Рс(г) =Х(?Ь+ !) (Gc(r) + Fc2(r)), (4.62)
нормированную условием
J dr pc(r) = (2jc + 1) = N - 1. (4.63)
Q КС,ПС
(Число электронов в замкнутых оболочках на единицу меньше, чем полное число электронов N). Выражение (4.61) соответствует электростатическому потенциалу создаваемому распределением заряда ерс(г). Существуют различные подходы для приближённого учёта обменных эффектов с