Fine-structure splitting for the 3d and 4d terms in the sodium isoelectronic sequence

Abstract
The fine-structure splitting for the 3d and 4d terms of the Na I isoelectronic sequence up to Sn XL are calculated using relativistic wavefunctions obtained by means of the relativistic parametric potential method. Good agreement with experimental data is obtained throughout the sequence. The different contributions to the spin-orbit constant are analysed and their variations along the sequence are discussed. In the Pauli approximation the relativistic effects separate into effective operator contributions and purely relativistic effects associated with relativistic corrections to the wavefunctions ; it is shown that the former effect is predominant for high stages of ionization, meanwhile the latter correction corresponds to the most important contributions for the first ions of the sequence and accounts for the fine-structure inversion.

Résumé
Les intervalles de structure fine pour les termes 3d et 4d de la séquence isoélectronique du sodium, jusqu'à Sn XL, sont calculés à partir des fonctions d'onde relativistes obtenues par la méthode du potentiel paramétrique. Pour tous les ions étudiés, on obtient un bon accord avec les valeurs expérimentales. On analyse les différentes contributions à l'intervalle de structure fine, ainsi que leur variation le long de la séquence. Dans un traitement par perturbation des effets relativistes, il apparait deux types de contribution : les corrections d'opérateur effectif et les effets purement relativistes, ces derniers étant associés aux corrections de fonction d'onde. Les premières contributions sont prédominantes pour des degrés d'ionisation suffisamment élevés, par contre les effets purement relativistes sont prépondérants dans l'étude des éléments légers puisqu'ils permettent d'expliquer les inversions de structure fine observées expérimentalement.