Published 2014 | Version v1
Journal article

Quantum model of Thomson helium atom

  • 1. Rossijsko-Armyanskij (Slavyanskij) Universitet, Yerevan (Armenia)
  • 2. Erevanskij Gosudarstvennyj Universitet, Yerevan (Armenia)
  • 3. Rossijsko-Armyanskij Universitet, Yerevan (Armenia)
  • 4. Ob''edinennyj Institut Yadernykh Issledovanij, Dubna (Russian Federation)

Description

In the framework of the stationary perturbation theory, a quantum model of Thomson helium atom is considered. It is shown that from a formal mathematical point of view this problem is similar to the problem of two-electron states in a parabolic quantum dot. The estimation of the ground state energy of a quantum Thomson helium atom on the basis of Heisenberg's uncertainty principle is provided. Ground-state energy obtained in the oscillator basis and in the first order of perturbation theory and qualitative estimation give, respectively, upper and lower bounds of eigenvalues obtained in the framework of finite element method by numerical solution of the problem for the quantum model. The conditions of realization of Kohn theorem in such a system are discussed, when the values of the resonance frequencies are independent of the Coulomb interaction between electrons

Availability note (English)

Available online: http://www1.jinr.ru/Pepan_letters/panl_2014_2/06_kaz.pdf

Abstract (Russian)

В рамках стационарной теории возмущений рассмотрена квантовая модель томсоновского атома гелия. Показано, что с формальной математической точки зрения данная проблема аналогична задаче о двухэлектронных состояниях в параболической квантовой точке. Приведена оценка энергии основного состояния квантового томсоновского атома гелия на основе соотношения неопределенностей Гейзенберга. Энергии основного состояния, полученные в осцилляторном базисе в первом порядке теории возмущений, и качественная оценка дают соответственно верхнюю и нижнюю оценки собственных значений, вычисленных в рамках метода конечных элементов численным решением задачи для квантовой модели. Обсуждаются условия выполнения теоремы Кона в данной системе, когда значения резонансных частот поглощения не зависят от кулоновского взаимодействия между электронами

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Квантовая модел' томсоновского атома гелия

Publishing Information

Journal Title
Pis'ma v Zhurnal 'Fizika Ehlementarnykh Chastits i Atomnogo Yadra'
Journal Volume
11
Journal Issue
2/186
Journal Page Range
p. 177-185
ISSN
1814-5957

INIS

Country of Publication
Joint Institute for Nuclear Research (JINR)
Country of Input or Organization
Joint Institute for Nuclear Research (JINR)
INIS RN
47111626
Subject category
S74: ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS;
Descriptors DEI
ATOMS; FINITE ELEMENT METHOD; GROUND STATES; HELIUM; PERTURBATION THEORY; QUANTUM DOTS
Descriptors DEC
CALCULATION METHODS; ELEMENTS; ENERGY LEVELS; FLUIDS; GASES; MATHEMATICAL SOLUTIONS; NANOSTRUCTURES; NONMETALS; NUMERICAL SOLUTION; RARE GASES

Optional Information

Contract/Grant/Project number
Grant by RFBR 14-01-00420; 11-01-00523; 13-01-00668
Notes
15 refs., 3 figs.
Funding organization
Russian Foundation for Basic Research, Moscow (Russian Federation)