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ASIPP. 类 Na 离子 3s-np(n=3,4,5) 相对 论效应的研究. 报告人：刘晓菊 指导老师：肖炳甲 王建国 屈一至. ASIPP. 报告内容： 一、研究背景 二、 类 Na 离子 3s-np(n=3,4,5) 相对论效应的研究 三、下一阶段的工作安排. ASIPP. 一、研究背景 为惯性约束聚变选择合适的腔壁材料（不透明度） 激光 金属腔表面离化 辐射出 X 光 加热 DT 靶丸 丰富原子分子数据库（天体物理、等离子体物理）.

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Presentation Transcript

  1. ASIPP 类Na离子3s-np(n=3,4,5)相对 论效应的研究 报告人：刘晓菊 指导老师：肖炳甲 王建国 屈一至

  2. ASIPP 报告内容： 一、研究背景 二、 类Na离子3s-np(n=3,4,5)相对论效应的研究 三、下一阶段的工作安排

  3. ASIPP • 一、研究背景 • 为惯性约束聚变选择合适的腔壁材料（不透明度） 激光 金属腔表面离化 辐射出X光 加热DT靶丸 • 丰富原子分子数据库（天体物理、等离子体物理）

  4. ASIPP 二、类Na离子3s-np(n=3,4,5)相对论效应的研究 1.理论方法 2. 光学振子强度 3.研究方法 4.计算结果

  5. ASIPP 1.理论方法 a.相对论/非相对论自洽场方法 在相对论情况下，电子并不满足shrodinger 方程，取而代之的是Dirac 方程。 首先将原子（离子）的Hamilton量写为： （1） 其中 ， ，分别是原子的Hamilton算符和所谓的‘残余相互作用’算符。

  6. ASIPP （2） （3） 式中 ， ，分别是相对论和非相对论原子自洽势 能。‘残余相互作用’算符中的 对于两种情况分别为： 和 。 可以分为单电子算符 和双电子算符

  7. ASIPP （4） （5） 在自洽场理论中，各个单电子轨道函数 基本上对 应原子壳层模型中的各个次壳层。相对论和非相对论的单 电子轨道函数为： （6）

  8. ASIPP 这里G和F为径向波函数； 表示量子数组，在相对论时为： ， 非相对论时为： ，其中 是新引入的量子数，称为复合量子数， 它们的取值情况分别为： n=1、2、3… n=1、2、3… l=0、1、2…n j= m=-j+1，-j+2，…+j 而， 和 则为角度-自旋波函数。

  9. ASIPP b.计算过程： 束缚态边界条件 Schordinger /dirac方程 单电子态波 函数 初态或末态总波函数 跃迁矩阵元 光学振子强度、截面 反对称乘积

  10. ASIPP 2. 光学振子强度 为了研究原子分子本身的特性，从光谱学中引入一个与入 射粒子能量无关切且无量纲的量：光学振子强度， （7） ：初态波函数 ：末态波函数 ：分立态j的能量（相对于初态）

  11. ASIPP 3.研究方法 对于类钠（Na）离子（从Na到Au）的共同点是：核外 电子排布为 ，相当于[Ne] 。他们的K、L 是满壳层，M壳层上只有1个3s 电子。对于类钠（Na）离 子采用自洽场方法就能得到较为精确的结果。 分别用相对论程序（empole）和非相对论程序（ndipole） 计算类钠（Na）离子光学振子强度，两种方法计算值之差即为 M壳层相对论效应。

  12. ASIPP radata.dat (radata.out) 自洽势，自洽轨道能 try.pot rscf/nrscf.in rscf/nrscf radata.out rwf/nrwf.in rwf/nrwf rwf/nrwf.out 自洽波函数 empole/ndipole rwf/nrwf.out empole/ndipole.in empole/ndipole.out 截面、振子强度

  13. ASIPP 初始势能函数 是 否 结束 是否收敛 Schordinger /dirac 方程 束缚态边界条件 势能函数 单电子态波函数 采用Slater交换势 反对称乘积 电子密度分布 初态或末态总 波函数 波函数的平方 Scf的流程图

  14. ASIPP 4.计算结果 主要选取Z=11、13、21、26、31、36、41、47、51、54、56、62、65、71、74、79（即从Na到Au）的离子作了计算。 a.分别将3s-3p、 3s-4p、 3s-5p、相对论和非相对论所计算的光学振子强度做了比较。 b. 将3s-3p、 3s-4p、 3s-5p的光学振子强度的相对论效应随原子序数Z的变化进行比较。

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  26. ASIPP 结果分析： 1.在非相对论情况下，3s-3p的振子强度随着原子序数Z（电离度）呈近似的线性减小，而3s-4p、 3s-5p则刚好相反。 2.在相对论情况下， 3s-3p的振子强度随着原子序数Z（电离度）先近似的线性减小然后又增大，而3s-4p、 3s-5p则刚好相反。 3. 3s-3p、 3s-4p、 3s-5p相对论效应基本都是随着原子序数Z的增大而以抛物线形式增大。 4.在非相对论情况下，对于Z>30的类Na离子主要跃迁过程为M-N跃迁；而在相对论情况下，对于35<Z<65的类Na离子的主要跃迁过程为M-N跃迁，对于其他的Z区间主要的跃迁过程则是M-M跃迁。

  27. ASIPP 存在的问题： 为什么3s-3p的光学振子强度的相对论计算值大于非相对论计算值？（依据理论应该是相对论计算值小于非相对论计算值）

  28. ASIPP 三、下一阶段的工作安排 1.做一些关于K、L壳层相对论效应的调研工作以便能对M壳层的计算结果作出更合理和更细致的解释 2.学习组态相互作用理论方法及相应程序的使用 3.计算类P或类S离子的M壳层的相对论效应

  29. ASIPP 谢谢！

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