碱土金属镱原子超精细结构理论研究取得进展

近日,中国科学院国家授时中心的光钟研究团队在碱土金属原子超精细诱导电四极(E2)跃迁及超精细结构的精确计算方面取得了突破。研究人员利用多组态Dirac-Hartree-Fock理论,精确计算了镱(Yb)原子5d6s3D1态与基态6s21S0之间的磁偶极(M1)跃迁和超精细诱导E2跃迁的跃迁概率。相关研究成果发表在《物理学报》上。 研究人员认为,利用5d6s3D1-6s21S0跃迁探索宇称破缺效应已经得到了深入研究,但5d6s3D1态与基态6s21S0之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁会显著影响宇称破缺信号的探测,因此,精确计算这些跃迁的跃迁概率非常重要。先前的研究在计算5d6s3D1-6s21S0超精细诱导E2跃迁时仅考虑了5d6s3D2微扰态对跃迁概率的影响,并且其超精细常数的计算结果与实验值之间存在3%至26%的差异。研究团队详细分析了电子关联效应对M1和E2跃迁矩阵元的影响,并研究了不同微扰态和超精细相互作用对跃迁概......阅读全文

冷镱原子精密光谱的研究进展

20 世纪末,科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁,并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率,非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质,检验基础物理规律和探索新的物理。一方面,原子经过激光冷却后运动速度减小,可冷却至μK、nK甚至pK的温度,原子

冷镱原子精密光谱的研究进展

  1 引言  20 世纪末,科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁,并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率,非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质,检验基础物理规律和探索新的物理。一方面,原子经过激光冷却后运动速度减小,可冷却至μK、nK甚至

冷镱原子精密光谱的研究进展(一)

  1 引言  20 世纪末,科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁,并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率,非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质,检验基础物理规律和探索新的物理。一方面,原子经过激光冷却后运动速度减小,可冷却

冷镱原子精密光谱的研究进展(二)

  为使镱原子的二级冷却能有效地进行,需要线宽远小于182 kHz 且频率稳定的556 nm 激光源。首先,采用PDH 技术将556 nm 激光器频率锁定在高精细度的光学谐振腔上,线宽测量结果约为3 kHz,足以满足二级冷却实验的需求;其次,将PDH误差信号参考在镱原子的1S0(F=

冷镱原子精密光谱的研究进展(三)

  晶格纵向上的原子运动是局域化的,因而原子具有分立的振动能级结构。如果原子温度足够低,自旋极化的原子将全部布居在振动基态,并且高阶的分波散射将消失。但是,经过两级冷却后的镱原子温度仍然较高,比较接近p 波离心势垒大小(约30 μK),导致镱原子占据晶格势阱的多个振动能级,有可能发生p

冷镱原子精密光谱的研究进展(四)

  为了获得傅里叶极限线宽的钟跃迁谱线,我们分别对谱线的功率展宽和塞曼磁子能级分裂进行了研究。随着钟探询的光功率减小,谱线的线宽不断变窄,同时超精细结构磁子能级间的4 个跃迁开始出现,两π跃迁的间隔与两σ跃迁的间隔之比约为1:5。利用主腔附近的三维线圈对剩余磁场进行补偿,使π和σ跃迁

冷镱原子精密光谱的研究进展(五)

  5.2 频率稳定性测量  事实上,钟跃迁中心频率f0的闭环锁定伴随着对f±1/2的锁定。因此,可利用f+1/2和f-1/2的频差评估一台171Yb 光学原子钟的自比对稳定性。如图8所示,f±1/2差频的相对稳定度为8.4 × 10-15/ √τ ,没有发现诸如磁场起伏引起显着的频

我国测定镱原子量-成为新的国际标准

  世界上最精密的钟表——镱元素晶格原子钟,理论上可达到运转137亿年误差不足一秒的精确度。  元素周期表是我们中学时就学过的知识。它揭示了化学世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。而元素原子量是自然科学中的基本常数,测量原子量的水平是一个国家基础研究能力的标志

什么是碱土金属?

碱土金属指元素周期表中ⅡA族元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、六种元素。其中铍也属于轻稀有金属,镭是放射性元素。碱土金属共价电子构型是ns2.在化学反应中易失电子,形成+2价阳离子,表现强还原性。钙、镁和钡在地壳内蕴藏较丰富,它们的单质和化合物用途较广

碱土金属的特征

碱土金属指ⅡA族的所有元素,共计铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种,碱土金属在自然界均有存在,前五种含量相对较多,镭为放射性元素,由玛丽·居里(M.Curie)和皮埃尔·居里(P.Curie)在沥青矿中发现。碱土金属中除铍外都是典型的金属元素,氧化态为+2,其

日本改进镱原子光晶格钟-900万年误差一秒

  日本产业技术综合研究所11月1日发表公报说,该所开发的镱原子光晶格钟运转900万年才出现一秒的误差,在日前召开的国际度量衡局会议上被选为秒的新定义标准器的“候补队员”。   公报说,该所研究人员在2009年开发出运转60万年仅误差一秒的镱原子光晶格钟的基础上,通过改良激光光源的频率控制等,减少

碱土金属的理化特性

物理性质碱土金属的单质为银白色(铍为灰色)固体,容易同空气中的氧气作用,在表面形成氧化物,失去光泽而变暗。它们的原子有两个价电子,形成的金属键较强,熔、沸点较相应的碱金属要高。单质的还原性随着核电荷数的递增而增强。碱土金属的硬度大于碱金属,锶、钙、钡可用刀子切割,新切出的断面有银白色光泽,但在空气中

碱土金属的发现历史

人们对石灰的利用虽然很早,但它的组成是什么却知道得相当迟。至于苦土(氧化镁)、锶土(氧化锶)、重土(氧化钡)的组成更不知道了。由于当时没有办法使它们分解,证明它们是化合物,这种状况一直到18世纪,大多数化学家都认为它们都是元素。那时只有化学家拉瓦锡不以为然,他说:“我们现在所认识的金属,大概只是自然

碱土金属的存在形式

碱土金属除镭外在自然界中分布也很广泛,镁除光卤石外,还有白云石CaCO3·MgCO3和菱镁矿MgCO3等;铍的最重要矿物是绿柱石3BeO·Al2O3·6SiO2。钙、锶、钡在自然界中存在的主要形式为难溶的碳酸盐和硫酸盐,如萤石CaF2、石灰石CaCO3、碳酸锶矿SrCO3、碳酸钡矿、石膏CaSO4·

碱土金属的制备方法

制备方法铍通常是用金属镁在大约1300℃下还原BeF2来制取的,也可以用电解熔融BeCl2(加入碱金属氯化物作助熔剂)的方法制得。镁是所有这族金属中生产规模最大的金属,世界年产量在几十万吨以上。电解法和硅热还原法是工业上生产镁的主要方法。电解法是在750℃的温度下,通过电解熔融的MgCl2而获得镁。

碱土金属的用途作用

碱土金属有着广泛的用途。铍具有透过X射线的能力,常用作X光管的透射材料和制造霓虹灯的元件。铍也用作原于反应推的减速刘,铍青铜合合的抗拉强度很大,比钢大9倍,而弹性似弹簧钢,被称为“超硬合金”,其机械性能优良,硬度大,弹性好,抗腐蚀能力强,常用于制造气阀座、手表游丝、高速轴承、耐磨齿轮及精密仪器的零件

火焰原子吸收光谱法的应用

  原子吸收光谱法已广泛应用于地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物、医药、环境保护、材料科学等诸多领域。直接原子吸收光谱法可以用来测定周期表中70多种元素,间接原子吸收光谱法可以测定阴离子和有机化合物,该法用来测定同位素的组成、气相中自由原子的浓度、共振线的强度及气相中的原子扩撒系数等。这

火焰原子吸收光谱法的应用总结

 直接原子吸收光谱法可以用来测定周期表中70多种元素,间接原子吸收光谱法可以测定阴离子和有机化合物,该法用来测定同位素的组成、气相中自由原子的浓度、共振线的强度及气相中的原子扩撒系数等。这里总结下火焰原子吸收光谱法的应用。  原子吸收光谱法已广泛应用于地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物、

可以使用原子吸收分光光度法测定的碱土金属介绍

碱土金属元素(Be,mg,Ca,Sr,Ba)在火焰中易生成氧化物和少量的MOH型化合物,原子化效率强烈地依赖于火焰组成和火焰高度,因此,必须仔细地控制燃气与助燃气的比例,恰当地调节燃烧器的高度。为了完全分解和防止氧化物的形成,应使用富燃火焰。在空气一乙炔火焰中,碱土金属有一定程度的电离,加入碱金属可

科研人员研制出稳定度达E18量级镱原子光钟

中国科学院精密测量科学与技术创新研究院吕宝龙研究团队与华东师范大学马龙生团队合作,成功研制出一种高精度镱原子光钟,该光钟的频率稳定度达到E-18量级。相关成果近日发表在Metrologia上。 研究团队突破了镱原子光钟的多项关键技术,在黑体辐射频移的精准控制、直流Stark频移与原子碰撞频移的抑

氧化镱-应用与制备方法

应用氧化镱用于制造永磁材料、玻璃、陶瓷的着色剂、激光材料、用于热屏蔽涂层材料、电子材料、电池材料、生物制药、电子工业和化学研究应用显示出优越的性能。制备方法一种颗粒均匀、流动性好、形貌由薄片叠成花瓣状、中心粒径D50为55‑60μm的大颗粒氧化镱制备方法。技术解决方案:向反应器中分别加入碳酸氢铵、浓