A-60和A-80质量区原子核磁转动研究进展

近年来,人们在很多原子核中发现了具有强M1跃迁、较弱E2跃迁的磁转动结构,这已经成为原子核高自旋态的研究热点.通过在束γ谱学实验,北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器和南非iThemba国家实验室回旋加速器上先后开展了对A-80和A-60质量区原子核磁转动结构的研究.在^(75)As、^(79)Se和^(62)Cu核中发现了高激发磁偶极带结构,利用基于协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型分析了它们的结构特点.研究表明,^(75)As和^(79)Se核中磁偶极带的角动量形成机制不同于传统的磁转动剪刀机制,随着转动频率的增加,它们只有中子角动量J_(ν)向总角动量方向出现了较大角度的闭合,而质子角动量J_(π)基本上保持不动,总角动量的倾斜角出现了一个较大的变化(向x轴方向闭合).这种只有一个剪刀片闭合的角动量形成机制被形象地称为订书机机制.

原子核磁转动和反磁转动的微观研究

磁转动和反磁转动是发生在弱形变原子核或者近球形原子核的新奇转动现象,可以分别用剪刀机制和双剪刀机制来解释这两种现象.理论上利用基于单极对力加四极相互作用的倾斜轴推转模型可以很好地解释磁转动和反磁转动.在过去的几十年中,协变密度泛函理论及其相关扩展理论已经成功描述了原子核的许多性质和奇特现象.最近,我们发展了基于介子交换和点耦合相互作用的倾斜轴推转的协变密度泛函理论,并成功地用于研究原子核的磁转动和反磁转动现象.本文总结和系统介绍了倾斜轴推转的协变密度泛函理论在磁转动和反磁转动方面的应用.以^(60)Ni,^(105)Cd和^(110)Cd为例,我们将介绍倾斜轴推转的协变密度泛函理论对磁转动和反磁转动的能谱,自旋一转动频率的关系以及M1和E2的描述,通过研究质子和中子角动量的取向变化,来检验磁转动中的剪刀机制和反磁转动中的双剪刀机制.

多准粒子组态的手征转动模型

原子核的手征转动现象近年来引起了广泛的关注.本文将介绍两种用于分析多准粒子组态手征转动的模型,即粒子转子模型和倾斜轴推转模型.对于粒子转子模型,主要介绍基矢的构造和模型的求解:通过选取价核子单粒子态及角动量量子数的限制条件来构造严格满足D2对称性的强耦合基矢;当考虑多个价核子时,模型的空间维数巨大,通过Lancozos对角化方法来求解大规模哈密顿量矩阵.对于倾斜轴推转模型,分别介绍了基于对力加四极相互作用和基于壳修正方法的两种版本:由转动参考系下的两体Routhian量出发给出推转的Hartree-Fock-Bogoliubov方程;在内禀的主轴系中分析了三维倾斜轴转动的自洽解,此时角速度矢量与角动量期待值矢量平行.通过总结和进一步发展两种理论模型,将为澄清原子核手征转动研究中的种种争论奠定基础.

原子核手征对称性和摇摆运动的集体模型

针对核物理近年来出现的手征对称性和摇摆运动等热点问题,介绍具有微观基础的集体哈密顿量理论的研究进展.首先,简要回顾手征对称性和摇摆运动的研究现状.接着,给出基于倾斜轴推转模型,构建微观集体哈密顿量理论的具体过程.随后,介绍新发展的集体哈密顿量理论对于手征对称性和摇摆运动的研究.具体包括:介绍手征双重带能量差随转动频率变化的微观机制的研究,给出了手征双重带能量差随转动频率逐渐减小,是双中心势势垒的逐渐增高抑制手征伙伴态之间量子隧穿的结论;介绍简单、纵向、横向3类摇摆运动的摇摆频率随转动频率演化的微观机制,得到了摇摆频率的演化趋势与集体势的软硬度相关的结论.