Beyond-mean-field study of^(37)_(Λ)Ar based on the Skyrme-Hartree-Fock model

We present the hypernuclear states of^(37)_ΛAr obtained using the Skyrme-Hartree-Fock(SHF)model and a beyond-mean-field approach,including angular momentum projection(AMP)and the generator coordinate method(GCM).A comprehensive energy spectrum is given,which includes normally deformed(ND)and super deformed(SD)hypernuclear states with positive or negative parities.Energy levels corresponding to the configurations in which aΛhyperon occupies the s-,p-,or sd-shell orbitals are discussed.For the s-shellΛ,we pay special attention to the ND and SD states corresponding to the configurations^(36)Ar^(N)\otimes s_Λand^(36)Ar^(S)otimes s_Λ,where^(36)Ar^(N)and^(36)Ar^(S)denote the ND and SD nuclear cores,respectively.The disagreements between different models over theΛseparation energy of the SD state in previous studies are revisited.For the p-shellΛ,four rotational bands are predicted,and the impurity effects are shown.Furthermore,two energy levels corresponding to the configurations^(36)Ar^otimesΛ[101](3)(2)^(-)and^(36)Ar^(S)otimesΛ[101](1)(2)^(-)are obtained below the separation threshold of^(36)Ar+Λwithin 0.5 MeV.For the sd-shellΛ,three bound states are found near the separation threshold,and the mechanism behind these states are discussed.

时间反演不对称投影后变分方法

在HF(Hartree-Fock)平均场的基础上,建立了新的投影后变分方法(Variation after projection即VAP方法)。由于算法中考虑了HF平均场的时间反演对称性破缺,使得新的VAP方法能够很自然地推广到偶偶核的奇自旋态,以及奇奇核和奇-A核的所有晕态计算中。采用这种新的VAP方法,初步计算了sd-壳原子核^(24) Mg,^(25) Mg,^(26) Mg和^(26) Al的晕带,并将其与壳模型(Shell Model,SM)给出的准确值进行比较,结果发现二者非常接近。这表明VAP方法是一种非常有效的壳模型近似方法。同时,根据计算结果,分析认为角动量投影在获得良好的壳模型近似中起到了关键的作用。

基于RMF理论对超重核结构和合成以及滴线外核的研究

总结和回顾了超重核结构和反应研究的历史和现状,利用形变约束的相对论平均场理论系统计算了实验观测到的Z=102—112号元素的能量随形变的变化,得到了这些核素的基态和鞍点性质,利用Strutinsky壳修正方法研究了壳效应对这些核素的影响.利用所得到的结构信息,计算了相应的冷熔合反应的截面,给出了与实验相仿的结果,得到Z=118号元素的合成截面为23pb,比宏观模型的结果小20倍.讨论了相关物理量对反应截面的影响.同时,还给出了相对论连续谱Hartree Bogoliubov(RCHB)理论对滴线外核1800Sn的描述.

磁场背景下有限温度NJL模型的手征性质

研究有限温度时均匀磁场背景下NJL模型的手征性质,计算不同磁场强度时有限温度和化学势下的手征凝聚和相图.利用玻色子化方法,得到具有辅助玻色子场的NJL模型拉格朗日密度,以此研究超出平均场近似的情形.通过使用最优化微扰论(OPT)方法,在微扰展开到一阶时,计入了部分高阶效应.计算结果表明,相变的性质与该模型在平均场近似下定性一致.相变线上存在两种不同类型的相变:在高温低化学势下是平滑的过渡,在低温高化学势下是一阶相变,相变存在临界终点(CEP).磁场增强会加剧手征对称性破缺,具有磁催化作用.随着磁场增强,CEP向相图的左上方移动,即对应的临界温度升高而临界化学势降低.

多主壳投影后变分方法及其在psd模型空间的计算

在已有的投影后变分(variation after projection,VAP)方法的基础上,进一步考虑宇称投影。由此,VAP计算可将模型空间扩展至多个主大壳。考虑多个主大壳,VAP计算需要处理质心问题。对于质心修正,采用与标准壳模型完全一致的办法,将波函数的质心部分进行分离。在已有的VAP方法中,只能计算正宇称低激发态。采用新方法,在psd模型空间中计算了12 C的正负宇称低激发态。通过与壳模型(shell model,SM)精确值进行比较,无论正宇称态,还是负宇称态,都得到了非常好的近似结果。至此,VAP新方法可以计算壳模型中所有类型的低激发态。这是首次能够同时计算原子核正负宇称态的VAP计算。

^(96)Zr和^(96)Ru结构的协变密度泛函理论研究

近期,同量异位素^(96)Zr和^(96)Ru的重离子碰撞实验研究发现初态原子核的形变和中子皮厚度对碰撞末态的粒子流、多重数分布等观测量产生很大影响.协变密度泛函理论作为研究微观核结构的理论模型之一,能够使用同一组有效相互作用统一自洽描述所有原子核的基态性质,如形变和中子皮厚度等.基于协变密度泛函理论拓展得到的超越平均场方法被成功用于研究原子核的低能集体激发谱学性质,是构建实验能谱与内禀形变之间微观联系的先进方法.目前^(96)Zr的谱学实验和核结构理论研究表明,它可能同时存在三轴和八极形变.因此,本文将首先介绍同时打破轴对称和空间反射对称的多维形状约束协变密度泛函理论及其超越平均场方法;其次给出平均场近似下^(96)Zr和^(96)Ru的基态形变和中子皮厚度;最后,讨论多维形变空间的超越平均场方法对^(96)Zr和^(96)Ru低激发态性质的描述.

多主壳投影后变分方法及其在psd壳的初步计算

在已有的投影后变分(Variation After Projection,VAP)方法的基础上,进一步考虑宇称投影,VAP计算可将模型空间扩展至多个主大壳.然而,在多主壳的壳模型计算中,质心问题需要额外处理.由于现实壳模型哈密顿量不具有平移不变性,多主壳模型空间的波函数会有质心部分的混杂,需要把质心部分从波函数中分离出来,以便得到纯净的内部波函数.这里,VAP计算也需要处理相同的质心问题.采用与标准壳模型完全一致的办法,实现了VAP波函数质心部分的有效分离.作为新方法的初步应用,我们在psd模型空间中计算了12C的正负宇称低激发态.结果表明,无论晕态还是非晕态,VAP方法仅采用几个HF真空态,就已能给出非常好的壳模型近似结果.至此,本文发展的VAP新方法,可以计算壳模型中所有类型的低激发态.

高分子复数朗之万理论

高分子复数朗之万理论是一种超越平均场近似的理论模拟方法.给定所关心体系的配分函数后,则可以通过该方法在无任何近似的情况下得到所关心物理量的系综平均值,进而可以考虑各种涨落和关联效应.由于高分子场论中一般都是复数哈密顿量,因此与之对应的玻尔兹曼概率密度是振荡、非正定的.以该玻尔兹曼概率密度为接收概率的实数空间模拟采样的效率会变的特别低.复数朗之万理论把实数物理变量扩展到复空间,同时假设在复空间存在一个正定的概率密度.因此,在整个复空间进行采样可以有效地解决这一问题.本文简要地介绍了高分子复数朗之万理论的背景,以及实行该模拟的数值方法.此外还简要地介绍了高分子复数朗之万理论在对多价盐离子溶液研究的应用.超越平均场的复数朗之万理论在生物体系研究中也有很大的作用,比如对DNA凝聚、病毒内部电荷反转等等现象的理解.

超越平均场模型对Ba同位素链八极形状演化研究

本文采用超越平均场模型研究了缺中子Ba同位素链114-124Ba的八极形变及其演化规律。计算了Ba链的位能曲面、低能激发谱、电四极跃迁几率、电八极跃迁几率及集体波函数的几率密度分布,并与实验相比较。理论计算较好地再现了Ba核的低能激发结构。位能曲面、低能的负宇称带、较大的B(E3;31^-→01^+)和展宽的几率密度分布表明,114Ba中存在较强的八极关联。116,118Ba具有过渡核特征,而120-124Ba则为典型的四极形变原子核。

Skyrme型NΛ相互作用下超越平均场模型的Λ超核研究

使用超越平均场Skyrme-Hartree-Fock(SHF)模型对_Λ~9Be,_(ΛΛ)^(10)Be,_Λ^(13)C和_Λ^(21)Ne进行计算,采用SLy4参数组的Skyrme力作为NN相互作用力,采用最近提出的SLL4参数组的Skyrme力作为NΛ相互作用。计算中包含了超子的自旋-轨道力以再现单粒子态的自旋-轨道能级分裂和不交叉效应,并采用BCS方法处理对力。讨论了不同组态超核的相关性质,包含^(12)C?Λ[000]1/2^+,^(12)C?Λ[110]1/2^-,^(12)C?Λ[101]3/2^-和^(12)C?Λ[101]1/2^-及~8Be?Λ[000]1/2^+,~8Be?Λ[110]1/2^-,~8Be?Λ[101]3/2^-和~8Be?Λ[101]1/2^-。计算了_Λ~9Be,_Λ^(13)C的低激发能谱并与实验值进行了比较。结果表明,采用的超越平均场SHF模型能很好地再现Λ超子占据sΛ轨道的正宇称能级。对8Be的计算结果表明该模型可以很好地再现8Be的集团结构,可以得出_Λ~9Be的真实超核态能级和9Be类似态。对_Λ~9Be及13ΛC的计算均再现了自旋双重态(3/2+,5/2+),但是得到的双重态能级差依然与实验值有出入。此外,对于上述超核体系均在Λ超子占据Λ[000]1/2^+轨道时产生了收缩效应。还对_Λ^(21)Ne进行了计算并和超越平均场RMF模型计算结果进行比较,发现两者计算结果虽有细节上的出入,但是结果基本一致。