Be Ì ¦ R 8 ý V ê s6  ] ØX ì Ä ° Ë Ñ T Æ X Ø× D mì ÅX ì Ä 4 m
) ç
. > ∗
"
é
¶F g @ / < Æ § í ß Ó ü t o < Æ / B N x 9 l í õ < Æ ½ ¨ è, e í ß 570-749 (2004¸ 2 Z 4 23{ 9 ~ Ã Î6 £ §)
Û
¼ 2 ;C ¸ ´ òõ \ ¦ ½ ¨ l 0 A # Breit-Pauli R-' § > = ~ ½ ÓZ O ` ¦ 6 x # { © I _ Be " é ¶ _ ©
@
/ : r& h F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß % i . : r ½ ¨\ " f H \ -t Å Ò ç ß s 10
−6Ry Ð ` ¦ M :
\
ë ß Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ ' a8 £ ¤ ÷ &% 3 . > í ß õ Å Ò ª Ã º H o × ¼! QÕ ª ï r0 A\ " f H Be õ ° ú É r ! 9î r
"
é
¶ _ â Ä º\ ¸ © { © ô Ç Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ > r F H כ s ó ø Í" î ÷ &% 3 .
PACS numbers: 31, 32, 34 Keywords: F g s : r o
I. " e  ] Ø
Be " é ¶ H " é ¶ Ó ü t o s : r ½ ¨ [ þ t \ _ K ´ ú §s ½ ¨
÷
&# Q M ® o . Õ ª s Ä » H 4 ¤ Ã º, | 9 ` ¦ © ç ß é ß ô Ç " é ¶
× æ_ Ð © ' a ' a > ´ òõ \ ¦ ¸ ú ? / Å Òl M :ë H{ 9
כ
s . \ V\ ¦ [ þ t # Q 1s 2 2s 2 l $ © I _ \ -t > í ß ` ¦ ½ + É M
: é ß C 0 A(single configuration)\ ¦ 2 [ô Ç Hartree-Fock > í
ß ë ß Ü ¼ Ð H & ñ S X ¸ b # Qt ¦ þ j èô Ç 1s 2 2p 2 C 0 A\ ¦ 2 [
# CI(configuration interaction)\ ¦ ' # l $ © I _
\
-t \ ¦ þ j è o r & ) a . 7 £ ¤ §õ " f& h Ü ¼ Ð [ þ t ç
ß _ © ' a ' a > ´ òõ \ ¦ ? / Å Ò ¦ e ¦ ½ + É Ã º e .
¢
¸ô Ç ;^ ½ ¨\ e # Q" f × æ כ ¹ô Ç " é ¶ ÷ & ¦ e # Q" f ; ë
H < Æ [ þ t \ _ K ½ ¨@ / © s ÷ &# Q M ® o . : £ ¤ y Be " é ¶ _
F g s : r o & ³ © É r ;^ ½ ¨\ e # Q" f × æ כ ¹ô Ç % i ½ + É` ¦
> ÷ & 9 Ã º´ ú § É r s : r& h ½ ¨ ' ÷ &# Q M ® o [1–7].
Å
Ò Ð þ j ü @y \ > r F H 2 > h_ [ þ t \ _ ô Ç © ' a ' a
>
´ òõ M :ë H \ H % ò ¾ Ós ½ ¨@ / © s ÷ &# Q M ® o [8–10]. ´ ú § É r " é ¶ Ó ü t o s : r ½ ¨[ þ t \ _ K " f t F K t
q © @ /& h s : r` ¦ 6 x # Be_ F g s : r o é ß & h s
> í ß ÷ &% 3 . Dubau, Seaton 1 p x É r ª < H(quantum defect) ¢ ¸ H Ù þ ¼ # F G(core polarization) ´ òõ 1 p x` ¦ s 6 x
# Be" é ¶ _ \ -t ¢ ¸ H F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß
%
i [3]. Greene1 p x É r hyperspherical ~ ½ ÓZ O ` ¦ 6 x # Be_ F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß % i ¦ [5] Chang1 p x É r 1 l q :
£
¤ô Ç l $ < ÊÃ º À Ó(B-spline)\ ¦ 6 x H CI\ ¦ 6 x #
É r s : r& h > í ß õ ü < 1 l x{ 9 ô Ç õ \ ¦ % 3 % 3 [11,12].
þ
j H \ H D. S. Kim 1 p x \ _ K Eigenchannel R-' § > = ~ ½ Ó
∗
E-mail: [email protected]
Z O
` ¦ 6 x # q §& h Z } É r \ -t ï r0 A\ " f_ F g s : r
o é ß & h x 9 \ -t ï r0 A\ ¦ > í ß % i ¦ [13] Opacity h Ë >
_ > í ß õ [14]ü < q 5 p wô Ç õ \ ¦ q § µ 1 ϳ ð % i . Ö ¸ µ
1 Ïô Ç q © @ /$ í ½ ¨ õ ü < H @ / ¸& h Ü ¼ Ð © @ /$ í ´ òõ \ ¦
í < Ê H Be " é ¶ _ F g s : r o ½ ¨ õ H Õ ªX O > ´ ú §t
H · ú § É r z ´& ñ s [15, 16]. Õ ª s Ä » Ð H Be_ " é ¶ ñ
4 Å Ò ! 9î r " é ¶ s Ù ¼ Ð © @ /$ í ´ òõ ¿ º× ¼ Qt
>
t · ú §l M :ë H{ 9 כ s . Õ ª Q Û ¼ 2 ;C ¸(spin orbit) ´ òõ H ± ú Ã º e l M :ë H \ q © @ /$ í ´ òõ µ 1 Ú\
t · ú § H LS & e ¦a A > í ß \ " f ^ ¦ Ã º \ O H ´ òõ \ ¦ ^ ¦ Ã
º e . s Qô Ç ´ òõ \ O > ¢ ¸ H ß ¼>
H t \ @ /ô Ç ½ ¨ p f ¨ô Ç © I \ e . s Qô Ç s Ä » Ð s
: r& h " é ¶ Ó ü t o ½ ¨\ © ´ ú §s 6 x ÷ & H Be " é ¶
\
¦ × þ # © @ /$ í ´ òõ , % 3 x 9 y ½ ¨ì r # Û ¼ 2 ;C ¸(spin orbit) ´ òõ \ ¦ ½ ¨ # : £ ¤f ç ` ¦ ¶ ú ( R Ð H כ ¸ B Ä º _ p e
H כ Ü ¼ Ð « Ñ ) a .
LS & e ¦a A â Ä º l $ © I \ e H Be " é ¶ (1s 2 2s 2 1 S)
H 1 P © I Ð F g s : r o÷ & H כ s 0 p x t ë ß 3 P © I
Ð H F g s : r o Ô ¦ 0 p x . é ß { 9 (singlet) © I \ " f
× æ © I (triplet state) Ð_ ;s × þ ½ ©g Ë :(selection rule) \ _ K ) 6 x ÷ &t · ú §l M :ë H s . Õ ª Q JJ & e ¦ a A\ " f H s Qô Ç ] jô Çs 8 s © Å Ò# Qt t · ú § H . Ó ü t : r LS & e ¦a A\ " f F K t ÷ &# Q e H õ & ñ É r JJ & e ¦a A_ > í ß
\
" f ¸ Õ ª ´ òõ p p > l H ô Ç . Õ ª Q LS
&
e ¦a A\ _ K " f H Ô ¦ 0 p xô Ç 1 S → 3 P õ & ñ s JJ & e ¦a A
\
" f H t ë ß S X z ´ > 9 o × ¼! QÕ ª ï r0 A Ð ` ¦
> ÷ & ¿ º× ¼ Qt > > ) a . Be_ © @ /$ í ´ ò õ
\ ¦ í < Êô Ç > í ß É r F G èà º_ | à Ð[ þ t \ _ K " f à º' ÷ &% 3
. Hwang\ _ K % 6 £ § Ü ¼ Ð © @ /$ í ´ òõ \ ¦ í < Êô Ç Be_
-434-
F
g s : r o é ß & h s > í ß ÷ &% 3 t ë ß Ä »y Û ¼X O > ¸ q © @ /
$ í
´ òõ ü < ¢ - a y 1 l x{ 9 ô Ç õ ë ß ] jr ¦ e [15]. 7 £ ¤
© @ /$ í ´ òõ ¢ ¸ H Û ¼ 2 ;C ¸(spin orbit) ´ òõ Be " é ¶
\
" f H Õ ªë ß p u p p H כ ` ¦ Ð# Å Ò ¦ e .
: r ½ ¨\ " f 6 x ) a Breit-Pauli R-' § > = ï× ¼ H [17] ò ø Í
ès : r(CIII) 1 p x_ F g s : r o é ß & h > í ß \ $ í / B N& h Ü ¼ Ð æ
¼s ¦ e [18]. : r 7 Hë H \ " f H l $ © I \ e H Be
"
é
¶ , 7 £ ¤ J = 0 © I \ " f J = 1 © I Ð F g s : r o÷ &
H é ß & h ` ¦ Breit-Pauli R-' § > = ~ ½ ÓZ O ` ¦ 6 x # > í ß
%
i ¦ LS ½ + Ë\ " f H ^ ¦ Ã º \ O % 3 ~ õ \ ¦ % 3 % 3 . \ V8 £ ¤
% i ~ @ / Ð l $ © I \ " f 3 P © I Ð_ F g s : r o ´ òõ
H F G y p p ½ + É & ñ ¸ Ð ¤ . Be " é ¶ \ " f H LS ½ + Ë
\
_ ô Ç l Õ ü t s { © H כ ` ¦ S X ½ + É Ã º e % 3 . Õ ª
Q Z } É r o × ¼! QÕ ª(Rydberg) ï r0 A Ð ` ¦ ° ú M : H \ V © õ
H Ø Ô> Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ ¿ º× ¼ Qt > z ¤ . LS
½ + ËÜ ¼ Ð H ^ ¦ à º \ O % 3 ~ x ß ¼[ þ t s z ¤Ü ¼ 9 Å Ò ª Ã
º Å Ò H o × ¼! QÕ ª(Rydberg) ï r0 A\ " f H LS ½ + Ë\ _
ô Ç ´ òõ ü < JJ ½ + Ë\ _ K H ´ òõ _ q 5 p w ô
Ç & ñ ¸ Ð z ¤ .
II. T Â ] Ø
1. R V ê s6 V R Ë R-{ Ec Ç T Â ] Ø
"
é
¶ ¢ ¸ H s : r_ F g s : r o õ & ñ É r 6 £ § õ ° ú s l Õ ü t
| ¨
c à º e .
hν + A → e − + A + . (1) 7
£ ¤ N+1 > h_ \ ¦ t ¦ e H " é ¶ s : r A F g \
-t \ ¦ ~ Ã ÎÜ ¼ F g ~ ½ ÓØ ¦ ÷ & 9 N> h_ \ ¦ t ¦ e
H ¿ © I A + Ð z > ) a . ¿ õ F g Ð s À
Ò# Qt H r Û ¼% 7 É r N+1 > h_ Ð s À Ò# Qt 9 6 £ § õ
° ú
É r ~ ½ Ó& ñ d ` ¦ ë ß 7 á ¤ô Ç .
H N +1 Ψ = EΨ, (2)
#
l \ " f H N +1 É r N+1 > h_ Ð s À Ò# Qt H K x 9 Ð m
î ß ` ¦ · p . " f K x 9 Ðm î ß H N +1 ` ¦ ½ ¨$ í ¦ s
~ ½ Ó& ñ d _ K Ψ\ ¦ ½ ¨ H כ s Ï ã ÎF G& h 3 l q ³ ðs . R- '
§ > = s : r_ l : r" é ¶ o H / B Nç ß ` ¦ ¿ " é ¶ Ù þ ` ¦ × æd Ü ¼
Ð # ì ø Í â a ½ ¨_ ? /Â Òü < ü @Â Ò_ ¿ º > h_ Â Òì r Ü ¼ Ð
¾ º# Q > í ß ` ¦ ² ú o ô Ç H & h \ " f Ø ¦µ 1 Ïô Ç [17].
ì
ø Í â s a Ð É r / B Nç ß \ " f H í ß ê ø Í÷ & H ü <
¿ _ ü <_ § ¨ 8 ´ òõ ¦ © ñ 6
x(correlation) ´ òõ 1 l x r \ l M :ë H \ Ó ü t o & ³
© ` ¦ l Õ ü t l 4 ¤¸ ú . Õ ª Q ì ø Í â a\ ¦ @ /> h_ â Ä
º É r ° ú כ` ¦ 2 [ l M :ë H \ s / B M \ " f { 9 # Q H & ³ © ` ¦ Ã
º < Æ& h Ü ¼ Ð l Õ ü t l 6 x s K . \ V\ ¦ [ þ t # Q & h ì r > í
ß ` ¦ à º' ½ + É M : 1 l qw n à º_ % ò % i É r 0 ü < a s ) a .
ì
ø Í \ ì ø Í â s a Ð H â Ä º\ H í ß ê ø Í÷ & H ¿
\
" f Ø æì r y Y O o b # Q4 R e l M :ë H \ § ¨ 8 ´ òõ © ñ
6 x ´ òõ H _ Á ºr | ¨ c à º e l M :ë H \ à º < Æ& h l Õ
ü
t s © @ /& h Ü ¼ Ð 6 x s K . s M : ì ø Í â s a Ð É r
% ò
% i õ H % ò % i ` ¦ R-' § > =s B > hK ï r .
ì
ø Í â s a Ð É r % ò % i \ " f H \ -t ü < Á º ' aô Ç l $
© I Ψ k H 6 £ § õ ° ú s > h ) a .
Ψ k (x 1 , · · · , x N +1 )
= A X
ij
c ijk Φ ¯ i (x 1 , · · · , x N +1 ; ˆ r N +1 σ N +1 )
× 1 r N +1
u ij (r N +1 ) + Σd jk X j (x 1 , · · · , x N +1 ), (3) A H q @ /g A í ß s 9 ¯ Φ i H G V , < ÊÃ º Ð ¿ © I ÐÂ Ò '
Å Ò# Q . c ijk ü < d jk H + þ A ½ + Ë_ > Ã º\ ¦ · p .
X j H ½ ¨5 Å q C ¸ < ÊÃ º(bound orbital) Ð ½ ¨$ í ÷ & 9 ^ 1
l
x < Êà º_ ¢ - a $ í ` ¦ 0 A # í < Ê÷ &% 3 . 5 Å q 1 l x < Êà º u ij H í ß ê ø Í ) a \ ¦ ? / 9 â > ³ ð \ " f % ò s
° ú
כ` ¦ | 9 Ã º e . 5 Å q < ÊÃ º u ij H 6 £ § õ ° ú É r é ß G V , í
ß ê ø Íë H ] j_ K Ð Å Ò# Q .
d 2
dr 2 − l i (l i + 1)
r 2 + V 0 (r) + k 2 ij
u ij (r) = X
n
Λ ijn P nl
i(r), (4)
#
l \ " f u ij H 6 £ § õ ° ú É r ¸| ` ¦ ë ß 7 á ¤ K ô Ç .
u ij (0) = 0, (5)
a u ij (a)
du ij dr
r=a
= b, (6) Λ ijn H Lagrange p ' , P nl
i H C ¸ < ÊÃ º, k ij H ¦ Ä
»° ú כ` ¦ y y · p . V 0 H % ò íJ $ [ > (zeroth poten- tial) Ð Ù þ H % \ " f H 2Z/r ü < ° ú Ü ¼ 9 b H e _ _ © Ã ºs 9 { 9 ì ø Í& h Ü ¼ Ð 0_ ° ú כ` ¦ . rs a Ð H % ò % i \ " f
H ^ 1 l x < ÊÃ º Ψ H q @ /g A í ß \ ¦ 6 x # è
q 9 כ ¹ \ O s 6 £ § õ ° ú s ? / .
Ψ = X
i
Φ ¯ i (x 1 , · · · , x N ) 1 r N +1
F i (N + 1). (7) ì
ø Í â 1 l x < ÊÃ º(radial wave function) F i H
d 2
dr 2 − l i (l i + 1) r 2 + 2Z
r + k i 2
F i (r) =
n
X
j=1
2V ij (r)F j (r).
(8)
#
l \ " f k i 2 É r G V , _ \ -t \ ¦, V ij H íJ $ [ > ' § > =` ¦ y y
· p . r → ∞{ 9 M : F H 1 l qw n < ÊÃ º Sü < C_ + þ A
½ + ËÜ ¼ Ð ³ ðr ) a .
F = S + CK, (9)
#
l \ " f K H K-' § > =` ¦ ? / 9 â > ³ ð \ " f B g A_
õ Ð % 3 # Q .
>
í ß ÷ &# Q 1 l x < ÊÃ º\ © F G í ß \ ¦ & h 6 x # F g s
: r o é ß & h \ 9 כ ¹ô Ç ' § > =כ ¹ è\ ¦ % 3 ` ¦ Ã º e .
2. V ê s6 Â ] ØX ì Ä R-{ Ec Ç T Â ] Ø
Ù þ
_ Z 7 £ x © @ /$ í ´ òõ ¿ ` ¦ l Õ ü t
H 1 l x < ÊÃ º ÷ rë ß m í ß ê ø Í \ ¦ l Õ ü t H 1 l x
<
ÊÃ º\ ¸ > ) a . [ þ t_ î r1 l x \ -t & ñ t
\
-t Ð É r â Ä º Breit-Pauli K x 9 Ðm î ß É r 6 £ § õ
°
ú s l Õ ü t½ + É Ã º e [17].
H BP N +1 = H N +1 + H R N +1 , (10)
#
l \ " f H H q © @ /$ í K x 9 Ðm î ß s ¦ H R H © @ /$ í
"
é
¶ o M :ë H \ H [ O 1 l x ´ òõ \ _ ô Ç ½ Ós . Dirac
~
½ Ó& ñ d ` ¦ Breit-Pauli + þ AI Ð Ü ã J M : H ½ Ó [ þ t × æ
\
" f ô Ç > hë ß ' a # H ½ Óë ß > í ß \ ¦ 9 ¦ ô Ç
. s [ þ t É r | 9 | ¾ Ó Ð& ñ ½ Ó(mass-correction term), Darwin
½ Ó(Darwin term), Û ¼ 2 ;C ¸ ½ Ó(spin-orbit term) [ þ t s .
Z É r N+1 r Û ¼% 7 _ Breit-Pauli K x 9 Ðm î ß É r
6 £ § õ ° ú .
H BP N +1 = − α 2 8
N +1
X
n=1
∇ 4 n (mass − correction). (11)
H D1 N +1 = − α 2 8 Z
N +1
X
n=1
∇ 2 n
1 r n
(Darwin). (12)
H SO N +1 = − α 2 2 Z
N +1
X
n=1
` n · s n
r 3 n
(spin − orbit). (13)
p
[ j½ ¨ ¸  Òì r(fine-structure part) s í < Ê÷ &t · ú § H K x 9
Ðm î ß
H nf s N +1 = H N +1 + H mass N +1 + H D1 N +1 (14)
É r L 2 , S 2 , L z , S z , J o w ü < ñ ¨ 8 (commute) ÷ & H N +1 SO É r
¸f J 2 , J z , J o w ü < ñ ¨ 8 ) a . " f Û ¼ 2 ;C ¸ 6 x
Table 1. Be + target configurations.
1s
22s 1s
22p 1s
23s 1s
23p 1s
23d
1s2s
21s2s2p 1s2p
21s2s3s 1s2s3p 1s2s3d 1s2p3s 1s2p3p 1s2p3d
s
í < Ê÷ & JJ ½ + Ës 6 x ÷ &# Q ô Ç . s \ ¦ 0 A # K
x 9 Ðm î ß ' § > =` ¦ LS ½ + ËÜ ¼ Ð > í ß ¦ ½ + Ë(pair- coupling) Ü ¼ Ð ¨ 8 r . ½ + Ë É r 6 £ § õ ° ú s s À Ò
# Q .
J i + ` = K, (15)
K + 1
2 = J, (16)
#
l \ " f J i H ¿ © I _ 8 ú xy î r1 l x| ¾ Ós ¦, ` É r { 9
_ C ¸ y î r1 l x| ¾ Ó, 1 2 É r { 9 _ Û ¼ 2 ;` ¦ · p .
III. õ m Í Ò Þ] K ¤ ¤ 4 m
: r 7 Hë H \ 6 x ) a Briet-Pauli R-' § > = ï× ¼\ " f H [17]
{ 9
§ 4 ÷ & H 1 l x < ÊÃ º C 0 A(configuration)\ ¦ LS & e ¦a A Ü
¼ Ð > í ß ) a õ \ ¦ 6 xô Ç Ê ê ¨ 8 ` ¦ : x K pair & e ¦a A Ü
¼ Ð ¨ 8 r . " f ¦ 9K | ¨ c 1 l x < ÊÃ º C 0 A 1
p
x s LS_ â Ä ºü < ¸¿ º ° ú . N © I , 7 £ ¤ ¿ _ â Ä
º N+1 © I ¸¿ º ° ú É r 1 l x < Êà º Ð l Õ ü t ÷ &# Q
. 6 x ) a 1 l x < ÊÃ º H Vo Ky1 p x \ _ K 6 x ) a כ õ
° ú
É r ° ú כ` ¦ 6 x % i [19]. 6 x ) a ¿ É r 6 £ § õ ° ú .
>
í ß ` ¦ q §& h ç ß é ß y l 0 A # ¿ _ > hà º\ ¦ 1s 2 2s
2 S, 1s 2 2p 2 P, 1s 2 3s 2 S, 1s 2 3p 2 P, 1s 2 3d 2 D_ 5> h Ð ] jô Ç
% i . 1 l x < ÊÃ º_ > í ß Ü ¼ Ð H autostructure\ ¦ s 6 x
#
Vo Ky1 p x \ _ K 6 x ) a 1 l x < Êà ºü < _ ° ú É r õ
\
¦ % 3 % 3 . autostructure H superstructure_ ¢ ¸ _
!
Q Ü ¼ Ð Û ¼H { 9 p ' \ ¦ 6 x # Û ¼ß ¼ 2 ; ) a íJ $ [ >
` ¦ ? / 9 Ð( íJ $ [ > _ ? /Â Ò\ " f î r1 l x H _ 1 l x < ÊÃ º\ ¦ > í ß ô Ç [20]. N © I H 14 > h_ C 0
Aë ß ` ¦ 6 x # l Õ ü t % i . Table 1\ 14> h_ 6 x ) a C
0 A e .
1s , | 9 \ þ j èô Ç 1> h z e H C 0 A\ ¦ × þ
%
i . N+1 © I _ l Õ ü t \ H 95 > h_ C 0 A\ ¦ 6 x
%
i . : £ ¤ y N + 1 © I \ ¦ l Õ ü t H C 0 A_ & ñ \
H : £ ¤Z > ô Ç ¦ 9\ ¦ % i . 7 £ ¤ N © I \ ô Ç > h
\
¦ 8 # Ò q tl H N+1 C 0 Aë ß > í ß \ í < Êr (
. N © I \ " f Ò q t÷ &t · ú § H N+1 © I C 0 A
\
¦ > í ß \ í < Êr ~ ´ â Ä º " é ¶ t · ú § H F g s : r o é ß
&
h _ x ß ¼ Ò q t ± ú Ã º e l M :ë H s . s \ ¦ 0 A # : £ ¤ Z >
ô Ç á Ô ÐÕ ªÏ þ ` ¦ $ í # N © I C 0 A [ þ t \ " f Ò q
t÷ & H N+1 © I C 0 A [ þ t` ¦ Ò q t$ í % i . J = 0 x 9 J = 1 N+1 © I \ ¦ l Õ ü t H X <\ H 1 S e , 3 P e ,
1 P o , 3 P e , 3 D o _ 5> h_ © I \ ¦ { 9 § 4 % i . s כ s 9 כ ¹ ô
Ç s Ä » H J = 0 x 9 J = 1 © I \ ¦ l Õ ü t l 0 AK " f
H # Q > h_ C 0 A 9 כ ¹ 9 s [ þ t C 0 A [ þ t Ð s À Ò# Q CI(configuration interaction)\ ¦ l Õ ü t l 0 A # 9 כ ¹ô Ç
כ
s . Briet-Pauli R-' § > = > í ß _ ¿ É r 2 S e 1/2 , 2 P o 1/2 ,
2 P o 3/2 , 2 S e 1/2 , 2 P o 1/2 , 2 P o 3/2 , 2 D e 3/2 , 2 D e 5/2 _ 8> h C 0 A Ð s À
Ò# Q& .
Be " é ¶ H Å Ò ! 9î r " é ¶ s l M :ë H \ © @ /$ í ´ òõ
\
_ K l ÷ & H \ -t ï r0 A[ þ t_ s Õ ªX O > ß ¼t
H · ú § . 1s 2 2p 1/2 ï r0 Aü < 1s 2 2p 3/2 ï r0 A_ \ V\ ¦ [ þ t # Q Ð
\
-t ï r0 A[ þ t ç ß _ s 0.000053 Ry Ð Å Ò p p
. " f Be " é ¶ ü < ° ú s " é ¶ ñ É r " é ¶ â Ä
º\ H \ -t ï r0 A_ o Ð H Û ¼ 2 ;C ¸(spin orbit)
© ñ 6 x \ " f H ´ òõ \ ¦ ¹ 1 Ô | ¨ c כ s .
IV. ° Ë Ñ T Æ X Ø× D mì ÅX ì Ä 4 m
Briet-Pauli R-' § > = ï× ¼\ ¦ 6 x # l $ © I \ e H Be " é ¶ J = 0 © I \ " f J = 1 © I Ð F g s : r o
÷
& H é ß & h ` ¦ > í ß # © @ /$ í ´ òõ _ Ä »Á º\ ¦ ½ ¨ ¸
¦ % i . R-' § > = © _ ì ø Í â r 0 H 22.8 a.u. Ð [ O
& ñ # ì ø Í â r 0 \ " f_ 1 l x < ÊÃ º_ ° ú כs 10 −4 a.u. & ñ
¸ ÷ & ¸2 ¤ % i . 1s\ " f 4f t _ 10> h_ 1 l x < ÊÃ º
\
¦ 6 x # ¿ x 9 N+1 © I < ÊÃ º\ ¦ l Õ ü t ¦
% i .
{ 9
F g_ \ -t \ ¦ ∆E = 0.001 Ry_ ç ß Ü ¼ Ð © @ /
$ í
` ¦ í < Êô Ç F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß ô Ç õ Fig. 1\
e .
>
í ß _ ¼ # s \ ¦ 0 AK þ j ¦ F g \ -t H 0.278 Ry Ð ]
jô Ç % i . : r ½ ¨\ " f H Be " é ¶ â Ä º Û ¼ 2 ;C ¸ ´ ò õ # Qb G> H t _ # Â Ò í& h s Ù ¼ Ð Z } É r \
-t © I _ ¸ H ] jü @ % i . z ´} © Û ¼X O > ¸ LS & e ¦ a AÜ ¼ Ð > í ß ) a õ ü < ¿ º× ¼ Q s \ ¦ Ðs t · ú § ¤ .
Fig. 2 \ LS õ e .
\
-t _ 0 Au [ þ t s ¸F K Ø Ôl H t ë ß ; ¤ s V , É r 1s 2 2ps 1 l x s : r o ï r0 A[ þ t s Y V Ð e ¦ ; ¤ s
a % v É r 1s 2 2pd 1 l x s : r o ï r0 A[ þ t s ± ú \ v > 1s 2 2ps
1 l x s : r o ï r0 A 5 Å q \ ¶ n s ) e . LS > í ß õ ü < JJ > í
ß õ \ ¦ q §K Ð 1 l x s : r o ï r0 A_ ; ¤ ÷ rë ß
Fig. 1. Relativistic photoionization cross sections for beryllium as a function of photon energy relative to the Be + (1s 2 2s) threshold with a photon energy step size of 0.001 Ry.
Fig. 2. Non-relativistic photoionization cross sections for beryllium as a function of photon energy relative to the Be + (1s 2 2s) threshold with a photon energy step size of 0.001 Ry.
m
F g s : r o é ß & h _ ß ¼l , 7 £ ¤ Õ ªA á Ô © \ " f_ Z } s
¸ _ { 9 u ¦ e . ì ø Í \ 2pnd â Ä º\ H Z } s
¸F Km Ø Ôl H . JJ > í ß õ \ " f LS > í ß õ
ü < É r & h s \ O H כ É r þ j èô Ç JJ > í ß s ß ¼> d ¦ o
t · ú § ¤6 £ §` ¦ ? / Å Ò H כ s l ¸ . © @ /$ í ´ òõ
ß ¼t · ú § õ & h Ü ¼ Ð H 1 l x s : r o ï r0 A _
; ¤ s F g s : r o é ß & h _ o ¸ ß ¼t · ú §` ¦ כ Ü ¼
Ð \ V © # { 9 F g_ \ -t ç ß ` ¦ 5 × 10 −6 Ry Ð Å
Ò > ¦ F g s : r o é ß & h ` ¦ r > í ß % i . Õ ª A
á Ô © Ü ¼ Ð H d Z > s # Q 9Ö ¦ כ ° ú " f F G @ / ° ú כ` ¦ ¹ 1 Ô
`
¦ à º e ¸2 ¤ á Ô ÐÕ ªÏ þ o # F G° ú כ` ¦ ¸ % i . Table 2 ü < Table 3\ õ u e .
Table 2 ü < Table 3\ ¸ H F G° ú כs e t H · ú §
. ¼ # _ © 9 כ ¹ô Ç Â Òì rë ß µ 1 ÏL Y # F G° ú כ` ¦ ¸ % i .
Table 2. Resonance positions (E in Ry) relative to the Be + (1s 2 2s) threshold and peak relativistic photoioniza- tion cross sections (Peak in Mb): part a.
E Peak
0.096200 3.504250
0.101750 3.583290
0.189300 25.766600
0.200150 3.009440
0.200350 3.008710
0.233850 36.113500
0.238600 2.854880
0.239000 2.840870
0.254950 56.302400
0.257400 2.787530
0.257700 2.761520
Table 3. Resonance positions (E in Ry) relative to the Be + (1s 2 2s) threshold and peak relativistic photoioniza- tion cross sections (Peak in Mb): part b.
E Peak
0.264960 1.96811
0.266540 51.11850
0.267980 2.75229
0.268175 2.71818
0.272595 2.00808
0.273590 27.83120
0.274500 2.73148
0.274640 2.69209
0.277520 2.00155
0.278190 51.98880
0.278800 2.71845
0.278905 2.67638
0.280885 2.01721
0.281360 50.03700
0.281785 2.71016
0.281865 2.70879
0.283285 2.04170
0.283635 38.04010
0.283940 2.70535
0.283955 2.71455
0.284010 2.65916
Table 2\ ¦ Ð F g _ \ -t 0.0962 Ry{ 9 M : ' Í P
: x ß ¼ ¦ e ¦ 0.1017 Ry{ 9 M : ¿ º P : x ß ¼, 0.1893 Ry{ 9 M : ° ú כs H [ j P : x ß ¼ ¦ e .
>
5 Å q # 3.0 & ñ ¸_ ß ¼l \ ¦ t ¦ e H x ß ¼ ¿ º > h
è ß Ê ê & ê ø Í x ß ¼ r ¦ e . > 5 Å q 1 l x { 9
ô Ç J s Ä »t ÷ & ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e . v H x ß ¼
H 2pnd \ K { © H 1 l x s : r o ï r0 Ae ` ¦ · ú Ã º e ¦ F g s
: r o é ß & h s 3.0 & ñ ¸\ ¦ t H x ß ¼ u H 2pns 1
l
x s : r o ï r0 A\ K { © H כ e ` ¦ Æ Ò8 £ ¤½ + É Ã º e . Fig.
1 \ è ß õ \ ¦ Ð ¿ º P : x ß ¼, 7 £ ¤ F g \
-t 0.10175 Ry{ 9 M :_ F g s : r o é ß & h x ß ¼ ° ú כ 3.58329 Ry H 2p3s 1 l x s : r o ï r0 A\ K { © H כ e ` ¦
·
ú Ã º e . " f F g \ -t 0.0962 Ry{ 9 M :_ ' Í
P : x ß ¼ H LS > í ß \ " f H ^ ¦ Ã º \ O % 3 ~ כ Ü ¼ Ð ¿ º
P : x ß ¼_ 0 Au ÐÂ Ò' 0.00455 Ryë ß p u > b # Q4 R e
. s H 2p3s 3 P o \ K { © H ° ú כs ¦ Æ Ò& ñ ½ + É Ã º e
. F g \ -t 0.26 Ry Ð H # 3 0 A\ " f r ô Ç F
G @ / ° ú כ_ 0 Au \ ¦ á Ô ÐÕ ªÏ þ Ü ¼ Ð ¹ 1 Ô Ð ¤ . Õ ª õ
Table 3 \ e . Table 3\ " f F g s : r o é ß & h _ ß
¼l 51.1 ¿ º P : x ß ¼\ s # Q" f ß ¼l 2.75229ü <
2.71818 x ß ¼ e . s ¿ º x ß ¼ç ß _ ç ß É r 0.000195 Ry Ð ¿ º x ß ¼ © { © y ] X K e H כ ` ¦ · ú à º e
. Table 2ü < H Ø Ô> Table 3\ H s p [ O " î ô Ç É r x
ß ¼ ü @\ ¢ ¸ É r É r x ß ¼ 8 Æ Ò÷ &# Q e .
s
É r x ß ¼ u H 2.0 s 9 ß ¼l 27.8 H x ß ¼\ © { © y
] X # e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e . Õ ª ç ß É r 0.00995 Ry Ð
© { © y É r ° ú כ` ¦ t ¦ e . " f D h Ð è ß s x
ß ¼ H H x ß ¼ü < ' a s ÷ &# Q e H כ Ü ¼ Ð K $ 3 ½ + É Ã º e
. F g _ \ -t ç ß ` ¦ 5 × 10 −6 Ü ¼ Ð # & ñ x 9
> > í ß ) a F g s : r o é ß & h ` ¦ Õ ªA á Ô Ð · p כ s Fig. 3 \ e .
q
§& h ç ß é ß > > í ß ) a Fig. 1 õ q §K Ð ^ & h
¸ ª É r ¢ - a y { 9 u < Ê` ¦ · ú Ã º e . Õ ª Q Fig. 3\
H Fig. 1 \ e t · ú §~ É r x ß ¼[ þ t s ¦ e
6 £ §` ¦ · ú Ã º e . Õ ªA á Ô\ è ß x ß ¼[ þ t s Ð á Ô
ÐÕ ªÏ þ \ _ K Z > ) a x ß ¼[ þ t õ ¢ - a y { 9 u ¦ e .
Fig. 3. Relativistic photoionization cross sections for
beryllium as a function of photon energy relative to the
Be + (1s 2 2s) threshold with a photon energy step size of
5 × 10 −6 Ry.
Õ
ªA á Ô\ " f ; ¤ s a % v ¦ F g \ -t 0.266 Ry / B M
\
0 Au ô Ç, v H ¿ º P : x ß ¼ H 2p5d 1 P o \ K { ©
H 1 l x s : r o ï r0 As 9 Table 3_ ¿ º P : x ß ¼\ ¦
?
/ ¦ e ¦ Fig. 3_ ; ¤ s V , ¦ 2.8 & ñ ¸_ & ñ & h ° ú כ` ¦
t H ' Í P : x ß ¼ H Table 3_ [ j P : x ß ¼\ ¦ ? /
H כ ` ¦ · ú Ã º e . Fig. 3\ " f F g \ -t 0.2645 Ry / B M \ 0 Au ô Ç ' Í P : É r x ß ¼ H 2p5d 3 D o \ K {
© H 1 l x s : r o ï r0 A ¦ # . Fig. 3\ " f ; ¤ s V ,
¦ F g \ -t 0.268 Ry / B M \ 0 Au ô Ç x ß ¼ H 2p7s 1 P o \ K { © H כ e ` ¦ ~ 1 > · ú Ã º e . Õ ª x ß ¼ _ Ð \ P \ Z þ t = å Q % ! 3 a % v É r Y J s e H X < s
כ
É r LS > í ß \ " f H t · ú § H כ Ü ¼ Ð 2p7s 1 P o
Ð \ P \ 0 Au ô Ç כ Ü ¼ Ð p À Ò# Q 2p7s 3 P o ï r0 A Ð K $ 3 ½ + É Ã
º e . F g \ -t 0.2725 Ry Â Ò H \ " f r Å Ò
É r x ß ¼ ¦ e H X < s כ É r 2p6d 3 D o o × ¼! Q Õ
ª > \ P \ K { © H כ ` ¦ · ú Ã º e . s X O > # Table 3 \ H x ß ¼ s \ = 3> h_ É r x ß ¼ ° ú כ[ þ t s > r F H t
· ú Ã º e . % 3 x 9 > t 2p7s 3 P o \ K { © H x ß
¼ H Õ ª ^ 2p7s 3 P o ï r0 A\ ¦ ? / H כ s m ¦ 2p7s 1 P o \ K { © H V , É r x ß ¼_ î ß \ 2p7s 3 P o >
?
/ 9 ¦ e l M :ë H \ Z > > h_ x ß ¼ Ò q t e H כ % ! 3
¦ e . " f & ñ ô Ç 2p7s 3 P o ï r0 A_ 0 Au H Table 3 \ è ß ° ú כ(0.268176 Ry) Ð H É r ° ú כ` ¦
. # l " f ô Çt F p e H z ´ É r 2p3s 1 P o ï r0 A\ K
{ © H x ß ¼_ 0 Au H 2p3s 3 P o ï r0 A Ð Z } É r © I , 7
£ ¤ Fig. 3 \ " f F g \ -t 0.268 Ry Â Ò H \ 0 Au ô Ç
;
¤ s V , É r x ß ¼_ Ä º8 £ ¤ \ > r F ô Ç H כ s . Table 2\
è ß ' Í P : x ß ¼ u H ¿ º P : x ß ¼ u Ð >
¦ e H X <, Fig. 2\ ¦ Ð 2p3s 1 P o ï r0 A_ x ß ¼ ° ú כ
É r 3.5 Ð H כ ` ¦ · ú Ã º e . Table 2\ " f 3.50_ ° ú כ` ¦
t ¦ e H x ß ¼ H Fig. 2 \ è ß LS © I _ ' Í P : x
ß ¼ H | ¨ c à º \ O . Fig. 2_ x ß ¼ u H 3.50` ¦ s ` Å l
M :ë H s . è ß õ H, 2p3s 1 P o H 2p3s 3 P o _ Ä º 8
£
¤ \ , 2p7s 1 P o H 2p7s 3 P o _ ý a8 £ ¤ \ 0 Au ¦ e . Õ ª
Q s õ H é ß í H y 1 l x s : r o ï r0 A_ x ß ¼_ 0 Au ë
ß ? / ¦ e . 2pns 1 P o o × ¼! QÕ ª ï r0 A[ þ t É r ; ¤ s B
Ä º V , l M :ë H \ Õ ª 0 Au \ ¦ x ß ¼ ° ú כs > r F H 0 Au Ð
&
ñ _ ô Ç H כ É r _ p \ O . ; ¤_ ¸ ª s x ß ¼\ ¦ × æ d
Ü ¼ Ð @ /g A$ í ` ¦ t ¦ e t · ú §l M :ë H s . 2p3s 1 P o
¸ ª É r \ -t Z } É r o × ¼! QÕ ª ï r0 A Ð q @ /g A$ í ` ¦
Ðs ¦ e . Å Ò ª Ã º ns & | 9 Ã º2 ¤ JJ & e ¦a A\ _ ô Ç Û
¼ 2 ;C ¸ ´ òõ H 8¹ ¡ ¤ ¿ º× ¼ Qt > ¦ e . Fig.
3 \ è ß É r x ß ¼[ þ t É r n s 7 £ x ½ + ÉÃ º2 ¤ & t H כ ` ¦
^
¦ Ã º e . LS & e ¦a A\ _ ô Ç é ß & h ¸ ª É r & h & h a % v t
t ë ß Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ \ _ ô Ç x ß ¼ H 8¹ ¡ ¤ & t ¦ e H
כ
s < É ª p \ v . s z ´ É r : x © ª % i < Æ §õ " f\ ¸
H ? /6 x õ { 9 u ô Ç . 7 £ ¤, Ù þ _ H % \ 0 Au ½ + É M :
H LS ½ + ËÜ ¼ Ð ¸ ú ³ ð & ³÷ & ¦ Ù þ \ " f Y O o b # Q4 R 0 Au ½ + É M
: H JJ ½ + ËÜ ¼ Ð 8 ¸ ú ³ ð & ³ ) a H z ´s . n = 11{ 9 M
: H 2p11s 3 P o ï r0 A Å Ò " î ¦ ß ¼> ¦ e Ü
¼ 9 2pnd > \ P õ q §½ + É M : ï Á ºr ½ + É Ã º \ O H ª e
`
¦ · ú Ã º e . s Ð+ Beõ ° ú s " é ¶ ñ ± ú É r " é ¶
\
" f ¸ ns H o × ¼! QÕ ª ï r0 A[ þ t \ @ / # H F g s : r o
&
³ © ` ¦ ½ ¨½ + É M : Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ \ ¦ ¦ 9½ + É 9 כ ¹ e
¦ « Ñ ) a .
V. + s Ç Â ] Ø
: r ½ ¨\ " f H ! 9î r " é ¶ F g s : r o | ¨ c M : Û ¼ 2 ;C
¸ ´ òõ \ ¦ · ú Ðl 0 A # © @ /$ í R-' § > = á Ô ÐÕ ªÏ þ ` ¦
6 x # F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß % i . @ / © " é ¶ Ð
H Be " é ¶ \ ¦ × þ % i . Be " é ¶ H " é ¶ ñ ± ú Ü ¼ " f
¸ ¿ º > h_ , | 9 ` ¦ t ¦ e ¦ þ j ü @y \ 2> h_
e # Q" f ç ß _ © ' a ´ òõ \ ¦ §õ " f& h Ü ¼ Ð ¸ ú
? / ¦ e l M :ë H \ " é ¶ Ó ü t o ½ ¨ [ þ t s r + « >@ / © Ü ¼ Ð
´
ú §s 6 x ¦ e . Õ ª Q © @ /$ í ´ òõ \ ¦ ¦ 9ô Ç Be
"
é
¶ _ F g s : r o ½ ¨ Z > Ð ü < e t · ú §l M :ë H \ q
© @ /$ í õ ü < q §K ^ ¦ à º \ O H / '¹ ¡ § s e l \ _ $ u ß ¼6 x õ \ ¦ ë ß [ þ t # Q ? / ¦ ¸§ 4 % i . N
¿ © I N+1 © I ¸¿ º ° ú É r C ¸ < Êà º[ þ t
Ð l Õ ü t ÷ &% 3 ¦ y C ¸ < ÊÃ º[ þ t õ ¿ © I H LS ½ + ËÜ ¼
Ð > í ß ÷ &% 3 . s [ þ t É r r (pair) & e ¦a A÷ &# Q © @ / : r
&
h
F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß % i . { 9 F g \ -t \ ¦
or v 9 F g s : r o é ß & h ` ¦ > í ß ô Ç õ { 9 F g \ - t
_ o ç ß s , \ V\ ¦ [ þ t # Q 0.001 Ry â Ä º LS > í ß
õ ü < ¢ - a y { 9 u # É r & h s \ O Ü ¼ \ -t ç ß
`
¦ 5.0 × 10 −6 Ry & ñ ¸ Ð > o½ + É M : Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ
\
_ ô Ç ¦ ¸ a % v É r x ß ¼[ þ t s z ¤ . ì ø Í LS õ
1 P o \ K { © H 1 l x s : r o ï r0 Aë ß ? / H ì ø Í \
© @ /$ í R-' § > = õ H t ë ß 3 P o \ K { © H 1 l x s : r
o ï r0 A ¸ ? / ¦ e # Q" f LS ½ + Ë\ " f H Û ¼ 2 ; © I
é
ß { 9 © I (S = 0)\ " f × æ © I (S = 1) Ð s ½ + É Ã º \ O
H Û ¼ 2 ; × þ ½ ©g Ë :s ¢ - a t · ú § H z ´` ¦ Ð# Å Ò
%
3 . 7 £ ¤ Å Ò ª Ã º ns 7 £ x ½ + ÉÃ º2 ¤ Û ¼ 2 ;C ¸ ´ òõ \ _ ô
Ç x ß ¼[ þ t s ¿ º× ¼ Qt > & t ¦ e # Q" f Ù þ \ " f Y O
# Q| 9 Ã º2 ¤ LS ½ + Ë Ð H JJ ½ + Ës 6 x ÷ &# Q ô Ç
H z ´` ¦ r y & h Ü ¼ Ð S X ½ + É Ã º e % 3 . ¢ ¸ô Ç ns Å Ò
H o × ¼! QÕ ª © I â Ä º F g s : r o ½ ¨\ ¦ ½ + É M : Û ¼ 2 ;
C ¸ ´ òõ \ ¦ Á ºr ½ + É Ã º \ O H : r` ¦ % 3 % 3 .
P c
p 8 ý ò k >
: r ½ ¨ H 2004¸ " é ¶F g @ / < Æ § §q ½ ¨ t " é ¶ \ _
#
s À Ò# Q & 6 £ §` ¦ µ 1 ßy 9 s \ y \ ¦ × ¼o H s .
Y c
p w à U Ø ô
[1] H. C. Chi, K. N. Huang and K. T. Cheng, Phys.
Rev. 43, 2542 (1991).
[2] N. Miura, Y. Osanai, T. Noro and F. Sasaki, J. Phys.
B 29, 2689 (1996).
[3] J. Dubau and J. Wells, J. Phys. B 6, L31 (1973).
[4] C. H. Greene, Phys. Rev. A 23, 661 (1981).
[5] P. F. O’Mahony and C. H. Greene, Phys. Rev. A 31, 250 (1985).
[6] J. A. Tully, M. J. Seaton and K. A. Berrington, J.
Phys. B 23, 3811 (1990).
[7] D. S. Kim, S. S. Tayal, H.-L. Zhou and S. T. Manson, Phys. Rev. A 61, 062701-1 (2000).
[8] C. H. Greene, Phys. Rev. A 23, 661 (1981).
[9] C. D. Lin, J. Phys. B 16, 723 (1983).
[10] R. Moccia and P. Spizzo, J. Phys. B 18, 3537 (1985).
[11] T. N. Chang and X. Tang, Phys. Rev. A 44, 232 (1991).
[12] T. N. Chang and L. Zhu, Phys. Rev. A 48, R1725 (1993).
[13] D. S. Kim, S. S. Tayal, H.-L. Zhou and S. T. Manson, Phys. Rev. A 61, 062701-1 (2000).
[14] J. A. Tully, M. J. Seaton and K. A. Berrington, J.
Phys. B 23, 3811 (1990).
[15] H. C. Chi, K. N. Huang and K. T. Cheng, Phys.
Rev. 43, 2542 (1991).
[16] V. Radojevic and W. R. Johnson, Phys. Rev. A 31, 2991 (1985).
[17] K. A. Berrington, W. Eissner and P. N. Norrington, Comput. Phys. Commun. 92, 290 (1995).
[18] K. A. Berrington, J. Pelan and L. Quigley, Physica Scripta. 57, 549 (1998).
[19] L. VoKy, H. E. Saraph, W. Eissner, Z. W. Liu and H. P. Kelly, Phys. Rev. 46, 3945 (1992).
[20] N. R. Badnell, J. Phys. B 19, 3827 (1986).
Relativistic Calculations of the Photoionization of Be
Nackchin Sung ∗
Computer-Aided Physics Major and Institute of Natural Science, Wonkwang University, Iksan 570-749 (Received 23 February 2004)
The relativistic photoionization cross-sections of Be in the ground state are calculated to study the spin-orbit effects by using the Breit-Pauli R-matrix method. The spin-orbit effects can only be verified for a photon energy step size of less than 1 × 10
−6Ry in the calculation. The calculation shows that as the principal quantum number n gets higher, the spin-orbit effects become very significant, even for a light atom such as Be.
PACS numbers: 31, 32, 34 Keywords: Photoionization
∗