面向核时钟和基础物理学应用的 Th³⁺ 性质全面评估

通过在相对论耦合簇框架中采用单、双、 triple 激发，我们对Th³⁺离子的一系列原子性质进行了全面计算。这些性质对于推进核时钟技术和探索基础物理学至关重要。将我们计算得到的同位素位移参数与实验数据结合，估算了²³²Th、²²⁹Th和²²⁹mTh的差分核电荷半径的高度准确值。此外，我们通过结合测量的超精细结构常数与理论计算，确定了²²⁹Th在基态和激发态中的核磁偶极子和电四极矩。我们对电偶极极化率和超精细诱导四极矩的精确评估对于 assessing ²²⁹Th³⁺基于核时钟的系统不确定性至关重要。值得注意的是，我们观察到来自更高阶相对论效应和涉及更高角动量轨道的激发，对基态及其精细结构伴侣能级的影响显著。这些结果凸显了在实现这些性质高度准确预测方面的重大挑战。