Межлабораторный семинар «Структура и динамика атомно-молекулярных систем»

В понедельник 20 мая в 15:00 (МСК) в рамках межлабораторного семинара «Структура и динамика атомно-молекулярных систем» состоится доклад д.ф.-м.н., проф.Тупицына Ильи Игоревича (Санкт-Петербургский государственный университет) «Особенности электронного строения сверхтяжелых элементов 7-го и 8-го периодов таблицы Менделеева».

Подключиться к конференции Zoom
https://us06web.zoom.us/j/97233902573?pwd=cEdLSWRiTzFZSmt6Z3NsSmxlNFRHZz09
Идентификатор конференции: 972 3390 2573
Код доступа: 4840
В данной работе представлены результаты расчетов электронной структуры ряда сверхтяжелых  элементов (СТЭ) 7-го и 8-го периодов с атомными номерами Z =118-170. Проанализировано влияние релятивистских и КЭД-эффектов на различные химические и физические характеристики этих элементов, такие как потенциалы ионизации, сродство к электрону, значения среднеквадратичных радиусов и ширин распределения электронной плотности, релятивистские функции локализации электронов (RELF), шенноновские энтропии валентных оболочек и т.д. Проведено сравнение с более легкими гомологами. Отмечается что, электронная структура СТЭ уникальна в нескольких аспектах, которые связаны с проблемой  распространения периодического закона Менделеева в область СТЭ:
(i)  Для элементов  8-го периода с незамкнутыми g-оболочками возникает проблема определения основной конфигурации атома, понятие которой требует уточнения.
(ii) Спин-орбитальное расщепление валентных p-оболочек  СТЭ 7-го и тем более 8-го периодов очень велико и достигает около 10 эВ в Og (Z=118) и около 400 эВ в атоме с Z=165. В результате в атоме Og из-за сильного релятивистского сжатия радиальное распределение электронной плотности валентной p 1/2-оболочки начинает перекрываться с внешними остовными оболочками и RELF становится близкой к 0,5. Этот эффект в атоме Og ранее интерпретировался как размытие распределения плотности валентных электронов и его приближение к случаю однородного электронного газа [P. Jerabek, et.al., Phys. Rev. Lett. 120, 053001 (2018).]. В данной работе аналогичный эффект проанализирован для сильносвязанных остовных оболочек для элемента с Z=165, в результате чего был сделан вывод о том, что электронные плотности 1s- и 2p 1/2-оболочек начинают перекрываться и значение RELF также становится близким к 0.5. Однако такое поведение электронной плотности в области остова, конечно, не может указывать на то, что ее распределение близко к однородному электронному газу.
(iii) В нейтральных атомах 8-го периода, начиная с элемента Z = 125, 5g-оболочка с большим угловым моментом (l = 4) заполняется электронами. Эффективный радиальный потенциал 5g-электрона, содержащий большой центробежный отталкивающий член, имеет две потенциальные ямы, существование которых приводит к так называемому эффекту орбитального коллапса. В этом случае может возникнуть проблема  существования двух численных решений одних и тех же уравнений Дирака-Фока и их физической интерпретации этих решений.