Cr、Mo、W 元素首电离能的 SHCI 计算
原子物理
2025-11-20 v1
摘要
未来聚变电站的设计与性能将依赖于用于等离子体面向材料和等离子体杂质物种的精确原子数据。铜是等离子体面向材料的首选方案，因其高熔点，但高 Z 原子（如 30 核以上的铊）的能级和波函数在高精度下难以计算。铊的原子数据中的空白和大不确定性引入了聚变电站的设计与性能不确定性。具体而言，需要针对原子铊的低电离态提供更精确的电离能、激发态能量和碰撞激发率。我们利用半随机热浴配置相互作用（SHCI）方法来解决上述问题，该方法几乎精确地计算了能量，相较于完全配置相互作用在计算成本上更高效。通过添加基于合理假设的近似，包括轨道优化和有效核心势，我们展示了计算得到的首电离能与已知最佳实验值在铬、钼和铊之间表现良好。所实现的效率和精度表明，我们的 SHCI 工作流程可为具有大量电子的离子提供改进的电子结构数据，表明该方法在碰撞过程（如状态选择性电荷交换反应和电子冲击电离）方面也可能具有应用价值。
引用
@article{arxiv.2511.15570,
title = {First ionization potentials of Cr, Mo, and W calculated with SHCI},
author = {Zachary T. Jerzyk and David R. Smith and Matthew Otten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15570},
year = {2025}
}