锂超精细分裂中的 Zemach 半径与核结构效应

Yilong Yang; Evgeny Epelbaum; Chen Ji; Pengwei Zhao

锂超精细分裂中的 Zemach 半径与核结构效应

核理论 2025-09-03 v1 核实验原子物理

作者: Yilong Yang , Evgeny Epelbaum , Chen Ji , Pengwei Zhao

摘要

核结构效应对于描述高精度原子光谱测量中的超精细分裂至关重要。这些效应通常由有效或弹性 Zemach 半径参数化，而它们之间的差异却鲜为人知。我们通过执行考虑核极化效应的从头算核结构计算，解决了 ${}^6$ Li 和 ${}^7$ Li 中有效与弹性 Zemach 半径之间长期存在的差异。我们的结果表明，在 ${}^7$ Li 中可忽略不计的核极化效应，在 ${}^6$ Li 中占主导地位，并解释了观测到的有效与弹性 Zemach 半径之间的显著偏差。此外，我们证明了在闭合近似和核力 SU(4) 对称性下，不同原子核中核极化贡献的比率是普适的。特别是，与奇 A 同位素相比，奇-奇核中的核极化贡献增强了 $\mu_p/(\mu_p+\mu_n)\simeq 3$ 倍，其中 $\mu_{n,p}$ 表示核子磁矩。同样的机制也解释了在 ${}^2$ H 和 ${}^3$ He 中观测到的 Zemach 半径偏差。这些发现确立了核极化是轻原子超精细分裂中同位素相关核修正的主要来源。

关键词

超精细分裂 Zemach 半径核极化率锂同位素从头算核结构核修正

引用

@article{arxiv.2509.01303,
  title  = {Zemach radii and nuclear structure effects in hyperfine splitting of Lithium},
  author = {Yilong Yang and Evgeny Epelbaum and Chen Ji and Pengwei Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01303},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 4 figures, 1 table

锂超精细分裂中的 Zemach 半径与核结构效应

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关键词

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