多电荷铀一氧化物作为基础物理的多功能探针
化学物理
2025-12-18 v1
摘要
多电荷锕系分子为研究极端条件下的基础物理和化学键提供了独特平台。除了与高质子数Z相关的固有强相对论效应外，增加的分子电荷可以进一步增强电子对对称性破坏核效应的灵敏度，包括核Schiff矩。对多电荷锕系分子的实验研究具有挑战性，因为高电荷严重破坏了化学键，导致自发库仑爆炸。我们展示了一种系统生成和检测化学稳定性边缘分子离子的方法。通过对贫化铀金属箔施加高通量激光烧蚀，我们产生了原子铀离子U^{z+}和铀一氧化物阳离子UO^{z+}，其中z = 1–4。其中，我们观察到UO^{3+}和UO^{4+}，它们具有相对简单的电子结构，因此有望用于精密光谱。实验得到了所有观测分子的平衡键长、电荷分布和结合能的相对论密度泛函理论计算支持。对称性破坏性质的计算表明UO^{3+}对强子CP破坏具有显著敏感性。这一方法为高精度研究基本对称性和探索此前不可及的相对论锕系化学开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2512.14924,
title = {Multiply charged uranium monoxide as a versatile probe of fundamental physics},
author = {Jonas Stricker and Konstantin Gaul and Paul Fischer and Lennard M. Arndt and Florian Kraus and David Krug and Dennis Renisch and Ferdinand Schmidt-Kaler and Lutz Schweikhard and Jean Velten and Christoph E. Düllmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.14924},
year = {2025}
}