阴离子域 (Z<N) 中原子的稳定性

我们将核电荷 $Z$ 视为任意（非整数）参数，研究了阴离子域 ($Z<N$) 中核电荷为 $Z$ 的 $N$ 电子原子的电离能稳定性及其普适行为。对具有 $N$ 和 $N-1$ 个电子的系统进行了 HF 和 CISD 基态能量计算，以计算核电荷从中性原子区域到阴离子不稳定性阈值范围内的电离能。作为测试系统，我们选择了惰性气体（类 He、类 Ne 和类 Ar 等电子序列）和碱金属（类 Li、类 Na、类 K 序列）。结果表明，对于惰性气体情形，在单电荷阴离子区域 ($Z=N-1$)，其稳定性与 $N$ 的关系相对于中性原子区域 ($Z=N$) 完全反转，即较大的系统比较小的系统更稳定。我们设计了一个半解析模型（受零程力理论启发），从而建立了阈值附近电离能对核电荷的依赖关系。这种依赖关系在我们的数值计算中得到了很好的观测。最后，我们能够定性描述分别类似于惰性气体和碱金属系统的两个普适类。