Héliumoïde

Un atome héliumoïde ou ion héliumoïde ou simplement un héliumoïde est un atome ou un ion ayant deux électrons. C'est notamment cas de l'atome d'hélium et des atomes de numéro atomique Z supérieur à 2 qui ont perdu tous leurs électrons sauf deux.

Les héliumoïdes sont des systèmes quantiques où le principe d'exclusion de Pauli joue un rôle primordial, ainsi que la résolution du problème à trois corps et les corrélations électroniques^[1].

Les premiers héliumoïdes sont :

• Z = 1 : H⁻, l'anion hydrogène ;
• Z = 2 : He, l'atome d'hélium ;
• Z = 3 : Li⁺, le cation lithium ;
• Z = 4 : Be²⁺, le cation béryllium ;
• Z = 5 : B³⁺, le cation bore.

Pour les éléments les plus légers (comme le lithium, le béryllium et le bore), l'état héliumoïde représente l'état d'oxydation (respectivement +I, +II, +III) le plus commun. Ceci s'explique par le remplissage de la couche électronique 1s de leur état fondamental.

Les héliumoïdes sont des systèmes d'intérêt pour l'étude de l'électrodynamique quantique (QED) en champ fort^[2]. En effet, en l'absence des électrons des couches externes, le champ électrique subit par les électrons devient intense, s'approchant de la limite de Schwinger. Ce champ fort a pour effet d'augmenter les effets liés à l'electrodynamique quantique. Par exemple la mesure de transitions électroniques de l'uranium héliumoïde ₉₂U⁹⁰⁺ a permis le test des effets de la QED au second ordre^[3],[4].

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