原子核奇特运动模式的理论研究

论文摘要

对称性及其自发破缺是基本的科学问题,原子核中不同的对称性破缺会展示出不同的转动现象,从而形成一些奇特运动模式,原子核中奇特运动已经成为核结构研究的重要前沿领域。本论文将利用协变密度泛函理论（CDFT）和完全量子化的粒子转子模型（PRM）对原子核奇特运动模式中的反磁转动带、手征双重带、赝自旋双重带及八极形变带进行研究,以加深对原子核对称性及其自发破缺的认识,主要研究内容包含:（1）首次提出一种新型反磁转动模式。对于反磁转动带的认识通常都是基于双剪刀机制,那么原子核中是否存在更多对剪刀机制的反磁转动呢?我们基于协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型（TAC-CDFT）研究奇A核101,103Pd和偶偶核102，104Pd中候选反磁转动带,理论计算的能谱和电磁跃迁几率B（E2）很好的再现了已知的实验数据,并与反磁转动带的典型特征相一致,其中,102,103Pd中的反磁转动带被首次建议。此外,还理论计算了形变参数和角动量矢量,通过对角动量矢量及成分的微观分析,“四剪刀”机制的反磁转动角动量耦合图像被清晰地展示,我们将这种转动机制命名“类雨伞反磁转动”（UAMIR）。（2）系统研究不同质量区的多重手征带的电磁跃迁选择定则。除了双带的能级近简并,电磁跃迁选择定则被认为是确认手征双重带更严格的判据。我们利用一粒子一空穴的粒子转子模型（PRM）系统地研究80,130,190质量区基于对称组态的多重手征带（MχD）的电磁跃迁选择定则。选用合适的基矢,我们首次定量分析MXD的能级波函数满足算符A（定义为绕着3轴转动90°并结合交换价质子和价中子的操作）的对称性,并发现A值不同的能级间M1和E2跃迁是允许的,而A值相同的能级间M1和E2跃迁是禁止的,这样的电磁跃迁选择定则对于不同质量区的多重手征带都适用,从而可以为实验确认多重手征带提供理论依据。（3）首次发现手征对称性和赝自旋对称性联立破缺。手征对称性和赝自旋对称性是核结构研究中的重要课题,对于这两种对称性共存还没有被讨论过。我们利用绝热和组态固定约束的三轴协变密度泛函理论（CDFT）和多粒子转子模型（MPRM）研究105Ag中基于组态πg9/2-1（?）vh11/2（g-17/2,d5/2-1）的三条近简并的负宇称带。相对论平均场计算得到该组态的三轴形变参数和单粒子能级中的赝自旋对称性。MPRM计算再现三重带的能谱和电磁跃迁性质,我们建议三重带中第一和第二能量低的带分别基于πg9/2-1（?）vh11/2g7/2-1组态的和πg9/2-1（?）vh11/2d5/2-1组态为赝自旋双重带,赝自旋双重带的B（M1）/B（E2）值展现相反的摇摆相位。我们建议三重带中第二和第三能量低的带基于πg9/2-1（?）vh11/2d5/2-1组态为手征双重带,手征双重带的B（M1）/B（E2）值展现了相同的摇摆相位,双带的角动量期待值呈现理想的手征几何图像。105Ag中的三重带提供了第一个原子核中手征对称性和赝自旋对称性联立破缺的例子,从而加深对原子核对称性联立破缺的认识。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
•   1.1 原子核中的几种奇特运动模式
•     1.1.1 磁转动与反磁转动带
•     1.1.2 手征双重带
•     1.1.3 赝自旋双重带
•     1.1.4 宇称双重带
•   1.2 本文工作
• 第二章 理论模型
•   2.1 协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型
•   2.2 多粒子转子模型
•   2.3 八极形变的Nilsson模型
• 第三章 Pd同位素中可能的类雨伞反磁转动模式
•   3.1 引言
•   3.2 数值细节
•   3.3 结果讨论
•   3.4 小结
• 第四章 多重手征带中的电磁跃迁选择定则
•   4.1 引言
•   4.2 数值细节
•   4.3 结果讨论
•   4.4 小结
• 105Ag中的三重带'>第五章 手征对称性和赝自旋对称性共存:¹⁰⁵Ag中的三重带
•   5.1 引言
•   5.2 数值细节
•   5.3 结果讨论
•   5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介与发表文章目录
• 学位论文评阅及答辩情况表

文章来源

类型: 博士论文

作者: 贾慧

导师: 梁作堂,亓斌

关键词: 反磁转动带,手征双重带,赝自旋双重带,协变密度泛函理论,粒子转子模型

来源: 山东大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,核科学技术

单位: 山东大学

基金: 山东大学优秀博士研究生创新能力提升计划项目

分类号: O571

总页数: 86

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