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包含相对论与核运动效应的氦三体势及第三维里系数

化学物理 2023-04-18 v1

摘要

利用耦合簇理论与全构型相互作用方法计算了氦的非加和三体相互作用势。所得势包含改进的非相对论Born--Oppenheimer能量以及主要的相对论与核运动修正。采用完备基组外推技术确定了由于轨道基组不完备导致的计算平均绝对不确定度为1.2%。对于边长为5.6~bohr的等边三角形构型的三氦原子,我们的三体势为-90.6~mK,估计不确定度为0.5~mK。为精确拟合所计算的三体相互作用能而开发的解析函数,被正确选用来描述对应于三原子与原子-双原子碎裂通道的三体势的渐近行为。对于边长为r12r_{12}r23r_{23}r31r_{31}的大三角形,该势正确计入了所有角向项,其以r12lr23mr31nr_{12}^{-l} r_{23}^{-m} r_{31}^{-n}衰减,其中非相对论Born--Oppenheimer能量满足l+m+n14l+m+n \le 14,后Born--Oppenheimer修正满足l+m+n9l+m+n \le 9。我们还开发了描述所计算三体相互作用能总不确定度局域行为的短程解析函数。利用这两组拟合,我们计算了氦的第三压力与声学维里系数及其在宽温度范围内的不确定度。这些计算结果与已有实验数据及先前理论测定作了比较。本计算的不确定度估计比最佳先前工作所报道的小3-5倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.07887,
  title  = {Three-body potential and third virial coefficients for helium including relativistic and nuclear-motion effects},
  author = {Jakub Lang and Giovanni Garberoglio and Michal Przybytek and Malgorzata Jeziorska and Bogumil Jeziorski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.07887},
  year   = {2023}
}

备注

68 pages, 10 figures, 9 tables