多参考态协变密度泛函对轻核区原子核低激发态性质的系统研究

【摘要】近几十年,原子核物理协变密度泛函理论在描述整个核素图的原子核许多物理现象中都取得了较大的成功。特别地,通过引入对称性恢复投影方法和组态混合的生成坐标方法构建的多参考态协变密度泛函理论(超越平均场近似)在研究原子核低激发态性质上具有很明显的优越性。轻核区原子核囊括了中子数N=8,20及28三个传统的幻数,该区域原子核存在的诸多物理现象引起了广泛关注,如传统壳的减弱或消失及新幻数的产生、中子晕、气泡结构以及结团结构等,成为原子核结构的研究热点。本文采用多参考态协变密度泛函理论对轻核区原子核低激发态进行了系统研究。首先,我们研究了46Ar原子核的低激发谱及气泡结构。结果表明：理论计算很好地再现了46Ar的低激发谱；发现N=28壳在46Ar丰中子原子核表现出壳弱化现象。此外,虽然平均场计算给出了非常明显的气泡结构,但是考虑动力学关联效应后,Ar同位素链原子核不存在气泡结构。其次,将多参考态协变密度泛函理论应用于轻核区Ne,Mg,Si,S及Ar同位素链原子核基态及低激发态性质的系统研究,包括位能曲线、动力学耦合能量、密度分布、低激发态能量及激发态间电磁跃迁强度B(E2：21+→01+)等。结果表明：轻核区总动力学耦合能量为0～4.5MeV之间,主要源于转动修正能,且敏感依赖于壳结构演化；验证了推转近似公式对开壳原子核的有效性；34Si原子核是轻核区最佳的气泡候选核；理论计算很好的再现了大部分原子核的21+能量和电磁跃迁强度B(E2：21+→01+)的实验值。
【作者】吴先业；
【导师】尧江明；
【作者基本信息】西南大学，理论物理，2014，硕士
【关键词】多参考态协变密度泛函理论；生成坐标方法；动力学耦合能量；气泡结构；轻核区原子核低激发态；

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