近日，精密測量院聯(lián)合加拿大新不倫瑞克大學、加拿大溫莎大學、浙江理工大學、海南大學及近代物理研究所等多家科研機構，在鋰離子精密光譜研究方面取得了重要進展。研究團隊首次通過原子光譜直接提取了鋰原子核的電四極矩等關鍵參數(shù)，結果顯示?Li核電四極矩與當前基于分子光譜的推薦值存在高達6.2σ的顯著差異，對現(xiàn)有分子光譜測量方法提出了新的挑戰(zhàn)。同時，該成果為非微擾核理論提供了敏感的檢驗基準，有望推動原子核內(nèi)部相互作用的深入研究。

研究團隊基于自主研制的亞穩(wěn)態(tài)鋰離子束源裝置，在前期飽和熒光光譜方案的基礎上，首次將光學Ramsey方法應用于離子束流測量，將譜線半高寬從50 MHz壓縮至5 MHz，最終使Li?超精細結構光譜的測量精度從50 kHz提升至10 kHz，精度較國際上其他團隊已發(fā)表的結果提高了1至2個數(shù)量級。通過高精度理論計算，研究團隊進一步直接從原子光譜中提取了鋰的核參數(shù)。結果顯示，?Li電四極矩的測量值與現(xiàn)有推薦值存在顯著偏差，但與Gamow殼模型的核結構理論計算結果一致。圖1展示了采用多種方法得到的?Li與?Li核電四極矩的比值。

不同方法測得的?Li/?Li核電四極矩比值

PS為本研究團隊的結果，RV為基于分子光譜的推薦值，其他為各類理論模型的計算結果，其中GSM為本研究基于Gamow殼模型的核結構理論計算結果

高克林、管樺實驗團隊與史庭云理論團隊在類氦鋰離子研究方面的合作已超過十年。實驗團隊自主研制的離子束源裝置在束流強度與穩(wěn)定性等關鍵指標上達到國際先進水平，理論團隊開發(fā)的高精度少電子原子計算程序包也為鋰離子精密光譜測量提供了堅實的理論支撐。目前，團隊在鋰離子相關研究上已取得一系列重要成果，本項研究成果正是該系列工作的又一階段性進展。

相關研究成果以Letter形式發(fā)表在《物理評論A》（Physical Review A）上。精密測量院研究員管樺與浙江理工大學副教授戚曉秋為論文的共同第一作者，精密測量院研究員史庭云和研究員高克林為共同通訊作者。

該研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項、中國科學院青年創(chuàng)新促進會和中國科學院穩(wěn)定支持基礎研究領域青年團隊計劃等的支持。

????文章鏈接： https://doi.org/10.1103/s61z-b1t5