中文

壳层受限原子与等离子体:偶然简并、金属特性与信息熵

量子物理 2022-05-19 v1

摘要

壳层受限原子可作为解释自由与受限条件的广义模型。在此情形下,原子被囚禁于内半径(Ra)(R_{a})与外半径(Rb)(R_{b})的两个同心球之间。对Ra,RbR_{a}, R_{b}的选择给出四种不同的量子力学系统。在类氢原子中,它们被称为(a)自由氢原子(FHA)、(b)受限氢原子(CHA)、(c)壳层受限氢原子(SCHA)、(d)左受限氢原子(LCHA)。通过将Ra,RbR_{a}, R_{b}置于各自自由n,n,\ell态的径向节点处,可能产生一种新型的简并。在给定FHA的nn时,存在n(n+1)(n+2)6\frac{n(n+1)(n+2)}{6}个等能态,其能量为Z22n2-\frac{Z^{2}}{2n^{2}}。此外,在给定nn内,也枚举了这四种势各自的贡献。该偶然简并概念在某些著名的等离子体(德拜与指数余弦屏蔽)系统中被进一步探讨与分析。多极振子强度f(k)f^{(k)}与极化率α(k)\alpha^{(k)}在若干低激发态(k=14)(k=1-4)中对(a)-(d)进行了计算。在激发态中也观察到负极化率。在此背景下,讨论并展示了SCHA中类H系统的金属行为。此外,报道了FHA的1s,2s,2p,3d,4f,5g1s,2s,2p,3d,4f,5gf(k)f^{(k)}α(k)\alpha^{(k)}的解析闭式表达式。最后,在SCHA与LCHA的基态中,于位置与动量空间研究了Shannon熵与Onicescu信息能量。此处报道的多数结果属首次。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.09018,
  title  = {Shell-confined atom and plasma: incidental degeneracy, metallic character and information entropy},
  author = {Neetik Mukherjee and Amlan K. Roy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09018},
  year   = {2022}
}

备注

32 pages, 6 tables, 19 figures