Quantum seminar | 29 April 2026

 
Игорь Савельев
СПбГУ
Применение метода Дирака-Фока-Штурма в расчётах электронной структуры тяжёлых атомов и ионов
Abstract

Доклад по мотивам кандидатской диссертации. В диссертации исследуется электронная структура тяжёлых и сверхтяжёлых атомов, а также их многоэлектронных ионов. Основная трудность при описании таких систем связана с необходимостью точного учёта как электрон-электронного взаимодействия, так и релятивистских эффектов, а также квантово-электродинамических поправок, существенных даже для валентных электронов.

В работе используется метод конфигурационного взаимодействия в базисе орбиталей Дирака–Фока–Штурма (CI-DFS), позволяющий проводить расчёты для произвольных зарядов ядер и электронных конфигураций.

В рамках исследования рассмотрены две задачи. Первая связана с вычислением разности энергий многократной ионизации изотопов ¹⁶³Ho и ¹⁶³Dy, необходимой для экспериментов по уточнению верхнего предела для массы электронного нейтрино. Вторая задача посвящена определению конфигураций основных состояний сверхтяжёлых элементов с зарядом ядра Z ≥ 120, необходимых для моделирования периодического закона в области ещё не синтезированных элементов. Особое внимание уделено влиянию корреляционных эффектов на их электронную структуру.

Применение метода CI-DFS позволило достичь требуемой в эксперименте точности для разности энергий многократной ионизации Ho и Dy, а также впервые систематически учесть корреляционные эффекты при расчёте основных состояний сверхтяжёлых элементов в диапазоне 120 ≤ Z ≤ 170.