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铷离子-铷原子混合阱飞行时间谱的拟合和仿真模拟

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物理学报 2023年第9期72卷 195-201页

作者：梁玮宸王昱寒张熙王飞贾凤东薛平钟志萍中国科学院大学物理科学学院北京100049 清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室北京100084

离子-原子混合阱是研究带电粒子-中性粒子低温反应的理想平台,直接甄别反应产物最准确的方法是带电粒子飞行时间谱,飞行时间谱峰的强度、位置(飞行时间)和宽度给出了相应带电粒子的强度和动能(温度)等信息.本文通过分析和模拟铷离子-原... 详细信息

离子-原子混合阱是研究带电粒子-中性粒子低温反应的理想平台,直接甄别反应产物最准确的方法是带电粒子飞行时间谱,飞行时间谱峰的强度、位置(飞行时间)和宽度给出了相应带电粒子的强度和动能(温度)等信息.本文通过分析和模拟铷离子-原子混合阱中的飞行时间谱,获得了不同荷质比的离子绝对强度和温度等信息.具体说,首先使用Gumbel型极值分布函数飞行时间谱的谱峰,获得谱峰强度、位置和宽度等信息.然后对实验建模得到耦合的原子数和总带点离子的速率方程,用这些速率方程拟合实验数据,并结合实验测量到的绝对原子数,获得绝对的离子数强度.由此提供了一种标定探测器(本文使用的是微通道板)的方法.改变电离激光的波长和强度得到的标定因子是一致的,表明了这种方法的可靠性.此外,利用COMSOL Multiphysics模拟实验的飞行时间谱,仿真模拟结果表明离子动能大,谱峰宽度窄.本文对飞行时间谱的强度和宽度分析为冷原子光电离过程的离子-原子反应碰撞和带电粒子温度弛豫奠定了基础.

关键词：离子-原子混合阱离子-原子低温化学飞行时间质谱微通道板的标定因子

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Theoretical analysis of ionic autoionization spectra of lanthanum via an intermediate state [Xe]5d6d 1P1

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Chinese Physics B 2009年第10期18卷 4242-4250页

作者：仲银鹏贾凤东钟志萍 Collage of Physics Graduate University of Chinese Academy of Sciences

In the framework of multi-channel quantum defect theory, eigenquantum defects μα and the transformation matrices Uiα of La＋ are calculated from first principles by relativistic multi-channel theory, while the dipole matrix elements DCr are obtained by fitting with experimental data. Then the ionic autoionization spectra of lanthanum via the intermediate state [Xe]5d6d 1p1 in the energy region of 90213-91905 cm-1 axe obtained. Experimental peaks are classified and assigned by comparing with the corresponding calculated spectra. More specifically, four ionic autoionization Rydberg series converging to La2＋ 5d5/2 2D5/2 and several states converging to higher lying states of La2＋ are found and assigned.

关键词： configuration interaction multi-channel quantum defect theory relativistic multichannel theory autoionization Rydberg series

铥原子收敛于4f^(13)(~2F~?_(7/2))6s(7/2,1/2)~?_4和4f^(13)(~2F~?7/2)6s(7/2,1/2)~?_3偶宇称里德伯系列能级的电子关联效应

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物理学报 2018年第18期67卷 66-72页

作者：张典承张颍李晓康贾凤东李若虹钟志萍中国科学院大学物理科学学院北京100049 卑诗大学核子研究所中国科学院"拓扑量子计算"卓越中心北京100049

本文在多通道量子亏损理论框架下,利用相对论多通道理论,计算了铥原子收敛于4f^(13)(~2F?_(7/2))6s(7/2,1/2)?_4和4f^(13)(~2F?7/2)6s(7/2,1/2)?_3的三个偶宇称里德伯系列.通过将计算结果与美国国家标准与技术研究院数据进行比较,展示... 详细信息

本文在多通道量子亏损理论框架下,利用相对论多通道理论,计算了铥原子收敛于4f^(13)(~2F?_(7/2))6s(7/2,1/2)?_4和4f^(13)(~2F?7/2)6s(7/2,1/2)?_3的三个偶宇称里德伯系列.通过将计算结果与美国国家标准与技术研究院数据进行比较,展示了两种类型的电子关联效应:1)里德伯系列之间的相互作用,导致里德伯系列的能级出现整体偏移; 2)一个孤立的干扰态镶嵌在一个里德伯系列中,破坏了该里德伯系列能级的规则性.

关键词：相对论多通道理论多通道量子亏损理论里德伯系列

An Analytical Derivation of a Symmetric Peak with Width Narrower than the Peak Width of the Probing Laser

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Chinese Physics Letters 2014年第1期31卷 69-71页

作者：谢锋李丹贾凤东钟志萍 Institute of Nuclear and New Energy Technology Tsinghua University Beijing 100084 Center for Photonics and Electronics State Key Laboratory of Tribology Department of Precision Instruments and Mechanology Tsinghua University Beijing 100084 School of Physics University of Chinese Academy of Sciences PO Box 4588 Beijing 100049

This work provides an analytical derivation that a symmetric peak with a width narrower than that of the probing laser can appear due to the non-coherent superposition of two Fano-type peaks.

关键词：

Relativistic multichannel treatment of autoionization Rydberg series of 4s^2nf(n=4-23)J~π=(7/2)° for scandium

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Chinese Physics B 2008年第6期17卷 2027-2032页

作者：贾凤东王京阳钟志萍 College of Physical Sciences Graduate University of the Chinese Academy of Sciences

Based on relativistic multichannel theory, this paper calculates the energy levels of autoionization Rydberg series 4s^2nf（n=4- 23）J^π -（7/2）° of scandium at different levels of approximation within the framework of multichannel quantum defect theory. The present results show that the dipole polarizations play an important role. Considering the dynamical dipole polarization effects, this paper finds that the difference between calculated and experimental quantum defects for the 4s^2nf（n=4- 23）J^π -（7/2）° series is generally about 0.01- 0.03. Furthermore, the reason that 4s^216f is obscured in experimental spectra is suggested to be the interaction with the neighbouring resonance state converged to 3d^2（^1G4） of Sc^＋.

关键词： relativistic multichannel theory multichannel quantum defect theory electron-electron correlations

钪原子的自电离里德伯能级3d4s(~1D_2)nf^2D_(3/2),3d4s(~1D_2)nf^2F_(5/2)和3d4s(~1D_2)np^2D_(3/2)的理论研究

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物理学报 2010年第9期59卷 6036-6043页

作者：张新峰范士林贾凤东薛平许祥源钟志萍教育部原子分子纳米重点实验室清华大学物理系北京100084 中国科学院研究生院物理科学学院北京100049 首都师范大学物理系北京100037

在多通道量子亏损理论框架下,利用相对论多通道理论,分别在冻结实近似和考虑偶极极化下计算钪原子的Jπ=(3/2)-,(5/2)-的三个收敛于[Ar]3d4s(1D2)的自电离里德伯系列的能级.对3d4s(1D2)np2D3/2和3d4s(1D2)nf2F5/2这两个系列,计算结果表... 详细信息

在多通道量子亏损理论框架下,利用相对论多通道理论,分别在冻结实近似和考虑偶极极化下计算钪原子的Jπ=(3/2)-,(5/2)-的三个收敛于[Ar]3d4s(1D2)的自电离里德伯系列的能级.对3d4s(1D2)np2D3/2和3d4s(1D2)nf2F5/2这两个系列,计算结果表明,考虑偶极极化效应后,理论计算和实验测量的量子数亏损之差普遍小于0.01.而对3d4s(1D2)nf2D3/2系列,考虑偶极极化效应后的结果和仅考虑冻结实的结果比较接近,理论计算和实验测量的量子数亏损之差普遍在0.04左右.

关键词：相对论多通道理论多通道量子亏损理论电子-电子关联自电离里德伯系列

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一价镧离子高n里德伯态

物理学报 2019年第4期68卷 223-231页

作者：李晓康贾凤东余方晨李明阳薛平许祥源钟志萍中国科学院大学物理科学学院北京100049 清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室量子物质科学协同创新中心北京100084 首都师范大学物理系北京100037 中国科学院大学中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心北京100190

基于五步激光共振激发,经由中间态(Xe) 5d6d^3F_2的一价镧离子光谱,分析了该实验谱,确定了一价镧离子一强一弱两个自电离里德伯系列.同时利用多通道量子亏损理论(MQDT)框架下的相对论多通道理论(RMCT)计算,标识了这两个自电离里德伯系列... 详细信息

基于五步激光共振激发,经由中间态(Xe) 5d6d^3F_2的一价镧离子光谱,分析了该实验谱,确定了一价镧离子一强一弱两个自电离里德伯系列.同时利用多通道量子亏损理论(MQDT)框架下的相对论多通道理论(RMCT)计算,标识了这两个自电离里德伯系列,强的自电离里德伯系列标识为5dnp(5/2,1/2)_3和/或5dnp(5/2,1/2)_2,弱系列标识为为5dnf(5/2,5/2)_3和/或5dnf(5/2,5/2)_2.根据实验谱峰数据,发现有效量子数很高时,里德伯和自电离里德伯能级量子数亏损随激发能量不平滑变化,并分析了可能的原因.

关键词：量子数亏损里德伯态多通道量子亏损理论

Relativistic Multichannel Treatment of Ionic Rydberg States of Lanthanum

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Chinese Physics Letters 2007年第10期24卷 2808-2811页

作者：张新峰贾凤东钟志萍薛平许祥源颜君 The Key Laboratory of Atomic and Molecular Nanosciences of the Ministry o f Education Department of Physics Tsinghua University Beijing 100084 College of Physical Sciences Graduate University of the Chinese Academy of Sciences PO Box 4588 Beijing 100049 Department of Physics Capital Normal University Beijing 100037 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics PO Box 8009 Beijing 100088

Ionic Rydberg energy levels of lanthanum are calculated from first principles by relativistic multichannel theory within the framework of multichannel quantum defect theory. The present calculated results are in better agreement with the experimental measurements than the previous calculations [J. Phys. B 34 （2001）369] due to the consideration of dynamical polarizations. Moreover, in the experimental spectra achieved by a five-laser resonance excitation via the intermediate state 5d6d^3 F2, a series of weak ionic Rydberg states and some of perturbing states are found and assigned in this work.

关键词： QUANTUM-DEFECT THEORY AUTOIONIZATION STATES SPECTROSCOPY

Measurement of the Low-Energy Rb+-Rb Total Collision Rate in an Ion-Neutral Hybrid Trap

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Chinese Physics Letters 2017年第1期34卷 36-39页

作者：吕双飞贾凤东刘晋允许祥源薛平钟志萍 School of Physical Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049 State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics Department of Physics/Tsinghua Universityand Collaborative Innovation Center of Quantum MatterBeijing 100084 Department of Physics Capital Normal UniversityBeijing 100037

An ion-neutral hybrid trap is built to study low-energy ion-atom collisions. The ion-neutral hybrid trap is combined with two spatially concentric traps: a linear Paul trap for the ionic species and a magneto-optical trap (MOT) for the neutral species. The total ion-atom collision rate coefficient k(ia) between Rb-87 atoms and optically dark Rb-87(+) ions is measured by monitoring the reduction of the steady-state MOT atoms by sequentially introducing various mechanisms, namely photoionization and ion-atom collisions. In contrast to other experiments, a concise experimental procedure is devised to obtain the loss rates of the MOT atoms due to photoionization and ion-atom collisions in one experimental cycle, and then the collision rate k(ia) of cold Rb-87 atoms with Rb-87(+) ions is deduced to 0.94(+/- 0.24) x 10(-13) m(3)/s with T-i = 3770(+/- 100) K measured by the time of flight of the ion signal. The measurements show good agreement with the collision rate derived from the Langevin model.

关键词： MOT Measurement of the Low-Energy Rb MCP