$^3$He$^+$ 磁矩的直接测量
原子物理
2022-06-14 v1 核实验
摘要
氦-3 如今已成为基础物理 [1,2,3]、核与原子结构 [4,5]、磁强测量与计量 [6] 以及化学与医学 [7,8] 研究中最重要的候选者之一。特别是，He 核磁共振（NMR）探针已被提议作为绝对磁强测量的新标准 [6,9]。这要求 He 核磁矩的高精度值，然而其迄今仅被间接确定，相对精度为 十亿分之一（p.p.b.）[10,11]。本文中，我们在彭宁陷阱中研究 He 基态超精细结构，以直接测量 He 的核 因子 、零场超精细分裂 Hz 以及束缚电子 因子 。后者与基于 [12] 中参数与基本常数的理论值 一致。我们测得的 He 核 因子值，借助我们对抗磁屏蔽常数 [13] 的精确计算，可确定裸核的 因子 。这构成了 He NMR 探针的首次直接校准，且相比先前间接结果精度提高一个数量级。测得的零场超精细分裂相比先前最精确值 [14] 精度提高两个数量级，并使我们能将 Zemach 半径 [15] 确定为 fm。
引用
@article{arxiv.2206.05943,
title = {Direct measurement of the $^3$He$^+$ magnetic moments},
author = {A. Schneider and B. Sikora and S. Dickopf and M. Müller and N. S. Oreshkina and A. Rischka and I. A. Valuev and S. Ulmer and J. Walz and Z. Harman and C. H. Keitel and A. Mooser and K. Blaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.05943},
year = {2022}
}