Four-body variational calculation of a hydrogen-like atom involving an excited muonic molecule
Four-body variational calculation of a hydrogen-like atom involving an excited muonic molecule
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涉及激发μ子分子的类氢原子的四体变分计算
DOI：
10.1088/1742-6596/2207/1/012035
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kino Yasushi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yamashita Takuma;Niiyama Motoaki;Yasuda Kazuhiro;Kino Yasushi
本文用四体变分法计算了一个类氢原子，该原子由一个由d，t和μ组成的激发态μ子分子和一个基态电子组成，由于μ子分子dtμ的紧凑尺寸，它表现为电子的准核;但是，在此情况下，这个系统实际上是一个共振状态，因为用高斯展开法和稳定化方法计算了四体系统的共振能级dtμe。我们的最佳计算结果是四体能量为-100.159 88 Au，这与一阶微扰理论[Harston et al. Zeitschrift für Physik D 22，635（1992）]的估计值很好地一致。我们指出，实现dtμ的电子诱导极化对于进一步精确测定共振能量是必不可少的。目前的结果是第一步，对一个完整的四体计算的μ子分子的存在下的电子，这是重要的发展μ子催化聚变动力学模型。
We report a four-body variational calculation of a hydrogen-like atom consisting of an excited muonic molecule consisting of d, t, and μ, and a ground state electron. Due to the compact size of the muonic molecule dtμ, it behaves as a quasi-nucleus for the electron; however, the system is actually a resonance state because the de-excitation energy of dtμ is sufficient to ionize the electron. We calculate resonance energy levels of the four-body system dtμe using a Gaussian expansion method and a stabilization method. Our best calculation results in a four-body energy of–100.159 88 au which is in good agreement with the value estimated by the first order perturbation theory [Harston et al. Zeitschrift für Physik D 22, 635 (1992)]. We indicate that implementation of the electron-induced polarization of dtμ will be indispensable for the further precise determination of the resonance energy. The present result is the first step towards a full four-body calculation of the muonic molecule under the presence of the electron, which is of importance for development of a muon catalyzed fusion kinetics model.
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