g-фактор многозарядных ионов может быть определен с высокой точностью как из эксперимента, так и из теоретических расчетов. Это обеспечивает точное определение фундаментальных констант и параметров ядер, а также проверку квантовой электродинамики для связанных состояний. Среди наиболее важных задач - независимое определение постоянной тонкой структуры [V.M. Shabaev et al., Phys. Rev. Lett. 96, 253002 (2006)] и определение магнитных моментов ядра [G. Werth et al., The Hydrogen Atom, Springer, Berlin, 2001, p. 204].
Проблема определения ядерных магнитных моментов стала особенно актуальной в связи с недавно созданной "Hyperfine Puzzle" [Ullmann et al., Nat. Commun. 8, 15484 (2017)]. Детальные исследования показали, что неопределенность значений магнитного момента, определяемых методом ядерного магнитного резонанса, может быть существенно недооценена [Skripnikov et al., Phys. Rev. Lett. 120, 093001 (2018)]. g-фактор многозарядных ионов позволяет определять магнитные моменты ядер с большей точностью, чем другие доступные методы. Схема соответствующего эксперимента была представлена в [Quint et al., Phys. Rev. A 78, 032517 (2008)]. Для реализации этого метода необходимы теоретические расчеты как для g-фактора электрона, так и для поправки на сверхтонкое взаимодействие, которая также называется константой ядерного магнитного экранирования.
В атомных системах с закрытыми оболочками, например гелиоподобными ионами, электронная часть магнитного момента равна нулю. Таким образом, общий g-фактор полностью определяется ядерным g-фактором и постоянной экранирования. Несмотря на некоторые экспериментальные трудности, это позволяет получить прямой доступ к ядерному магнитному моменту в высокоточных измерениях ловушки Пеннинга. Этот проект направлен на вычисление ведущего порядка константы ядерного магнитного экранирования в гелиeподобных ионах.