针对核时钟与基本物理学应用的 Th^{3+} 性质的全面评估
原子物理
2026-05-06 v1 核实验
核理论
化学物理
摘要
通过采用单、双、 triple激发技术于相对论耦合簇框架，我们对Th^{3+}离子的广泛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本物理学至关重要。将我们计算得到的同位素位移参数与实验数据结合，我们估算了^{232,229}Th和^{229m,229}Th的差分核电荷半径的高度准确值。此外，我们通过结合测得的超精细结构常数与理论计算，确定了^{229}Th中基态和异构态的核磁偶极矩和电四极矩。我们精确评估了电偶极极化率和超精细诱导四极矩，对^{229}Th^{3+}-基于核时钟的系统不确定性评估至关重要。值得注意的是，我们观察到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细节结构伴侣能级的能量具有意想不到的显著影响。这些结果突显了在这些性质上实现高度准确预测所面临的重大挑战。
引用
@article{arxiv.2511.15346,
title = {Comprehensive Assessment of $\mathrm{Th}^{3+}$ Properties for Nuclear Clock and Fundamental Physics Applications},
author = {A. Chakraborty and B. K. Sahoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15346},
year = {2026}
}
备注
5 pages, 2 figures, 5 tables