精确测量Cs原子量子缺陷以及计算、系列标量和张量极化率
在该研究中,研究团队将近期关于铯原子S态和D态的工作[Phys. Rev. Lett. 133, 233005 (2024)]拓展至F态研究。通过测量|6S1/2,F=3⟩→nF5/2,7/2(n=28-68)里德伯系列的绝对频率,该工作系统表征了133Cs的光谱特征。实验采用三光子激发方案结合光学频率梳技术,在超冷133Cs原子样品中获取原子光谱数据。通过将绝对频率测量结果全局拟合至修正的Ritz公式,研究人员确定了nF5/2和nF7/2系列的量子缺陷。基于修正Ritz公式提取的两系列电离势与先前S、D系列的测量结果相符。研究还计算并参数化了精细结构间隔,同时利用量子缺陷推导的波函数计算了跃迁偶极矩。通过与现有基准数据对比,发现约化电偶极矩阵元在相关工作的精度范围内保持一致。基于更精确的波函数数据集,该工作计算了nS1/2、nPJ、nDJ及nFJ系列的标量与张量极化率,并以有效主量子数的幂级数形式报告极化率结果,确定了展开式的主要系数。这些研究成果将为计算133Cs原子的碰撞衰减率、极化率及魔术波长等特性提供重要参考。
