Isotone Chain Study of $\bar{p}$-atom spectroscopy and Strong Spin-orbit splittings
Department of Physics, School of Science, Institute of Science Tokyo, Tokyo 152-8551, Japan（东京科学大学理学院物理系）
本文基于狄拉克方程系统计算了同中子素链原子核中反质子原子的强自旋-轨道劈裂，发现其大小与能级移动和宽度近似线性相关，并显著取决于光学势的矢量或标量性质，且相对论修正起主导作用。
2025-11-10 hep-ph nucl-th
On the calculation and use of effective single-particle energies. The example of the neutron $1d_{3/2}$-$1d_{5/2}$ splitting along $\text{N}=20$ isotones
本工作回顾了从多体薛定谔方程解计算有效单粒子能（ESPEs）的方法，并在 ab initio 框架下展示其用于解释核物理实验结果及理论方案差异的影响。
2024-04-29 nucl-ex nucl-th
$^{50}$Ti($d$,$p$)$^{51}$Ti, single neutron energies in the $N=29$ isotones and the $N=32$ subshell closure
使用Super Enge分极摄谱仪在16 MeV下进行$^{50}$ Ti（$d$，$p$）$^{51}$ Ti反应的测量，以测量Ti中$N=32$亚壳层间隙的大小。观察到在先前（$d$、$p$）测量中未观察到的七种状态，并且改变或首次测量先前测量的六种状态的\textit{L}传递值。这些结果被用来确定$p_{3/2}$、$p_{1/2}$和$f_{5/2}$轨道的单个中子能量。$^{51}$ Ti中产生的单中子能量证实了Ti中存在$N=32$间隙。这些单中子能量和那些从以前的测量$^{49}$钙，$^{53}$铬和$^{55}$铁进行比较，从协变密度泛函理论计算值。
2021-06-10 nucl-ex nucl-th
Spin-orbit splitting and the tensor component of the Skyrme interaction
本文研究了Skyrme有效相互作用张量项对N=82和Z=50同位素自旋轨道分裂的影响。通过对这些核的自旋轨道分裂的分析，指出了三重态偶张量力和三重态奇张量力的不同作用。这些分裂的实验同位旋依赖性不能用Hartree-Fock计算采用通常的Skyrme参数化来描述，但当引入张量相互作用时，可以很好地解释。Skyrme力在重核中再现结合能和电荷半径的能力并没有因为张量项的引入而被破坏。最后，我们还讨论了张量力对Gamow-Teller态质心的影响。
2007-01-07 nucl-th
Odd-even staggerings on nuclear binding energy described by the covariant density functional theory
在协变密度泛函（CDF）理论中，特别是相对论Hartree-Fock-Bogoliubov（RHFB）和相对论Hartree-Bogoliubov（RHB）理论中，系统地研究了核结合能的奇偶交错效应（OES）.以有限程Gogny力D1 S作为有效的对相互作用，两种CDF模型都能对C，O，Ca，Ni，Zr，Sn，Ce，Gd，Pb同位素以及N=50和82同位素的核结合能OES提供合适的描述。然而，由于非相对论对相互作用和相对论有效拉格朗日量之间的不一致性，与数据存在一些系统性差异，即，轻碳和氧同位素的OES值被低估，重碳和氧同位素的OES值被高估。通过在配对力Gogny D1 S中引入依赖于$Z$或$N$的强度因子，可以部分消除这种差异。此外，成功地描述了Sn同位素的占位数与优化的Gogny配对力。此外，对配对效应和核结合能的系统学分析表明，在p-p和p-h通道中需要统一的相对论机制来提高理论的定量精度。
2013-02-23 nucl-th
Multidimensionally-constrained covariant density functional theories --- nuclear shapes and potential energy surfaces
偏离球形的内禀核形状不仅表现在核的集体态中，而且在决定核的势能面和裂变势垒方面起着重要的作用。为了描述微观和自洽核形状和PES的形状自由度尽可能多的包括，我们开发了多维约束协变密度泛函理论（MDC-CDFTs）。在MDC-CDFT中，轴对称性和反射对称性都被破坏，并且考虑了由$β_{λμ}$和偶$μ$表征的所有变形。我们用MDC-CDFT研究了锕系元素的PES和裂变势垒、$N = 150$同位素的非轴八极$Y_{32}$关联以及超核的形状。本文将简要介绍MDC-CDFT的形式及其在正常核中的应用。
2016-05-23 nucl-ex nucl-th
$g_{9/2}$ neutron strength in the $N=29$ isotones and the $^{52}$Cr($d,p$)$^{53}$Cr reaction
本研究通过16 MeV下的$^{52}$Cr$(d,p)^{53}$Cr反应测量修正并补充了$^{53}$Cr能态的$L$值指认，发现$N=29$同中子素中$g_{9/2}$中子强度远低于求和规则，结合理论计算推测其轨道可能非束缚，并提出后续探测方案。
2023-10-10 nucl-ex nucl-th
Evolution of the N=28 shell closure: a test bench for nuclear forces
研究了N=28壳闭包远离稳定性的演化。利用各种实验技术得到的最新结果，讨论了N=28、N=27和N=29的主要性质。实验结果面临着各种理论预测。这些研究指出了核子-核子相互作用的几个项的影响，如中心，自旋-轨道，张量和三体力分量，以解释N=28壳层间隙和自旋-轨道分裂的修改。提出了N=28壳层闭包的演化与其他自旋-轨道相互作用产生的幻数（N= 14，50，82和90）之间的类比。更一般地说，核力向滴线的演变，在气泡核，并在r-过程nucleosynthesis所涉及的核相关的问题提出和讨论。
2012-09-15 nucl-ex nucl-th
On three topical aspects of the N=28 isotonic chain
在相对论平均场近似下，研究了N=28等渗链中单粒子轨道的演化。我们关注N=28链的三个方面：（a）在Z=14出现一个新的幻数;（b）N=28壳层的可能侵蚀;（c）低j中子轨道之间自旋轨道分裂的减弱。本模型支持出现了一个强大的Z=14 subshell间隙48 Ca，持续作为一个达到富中子同位素42 Si。然而，质子从48 Ca中去除导致42 Si中N=28壳层的显著侵蚀。最后，从48 Ca中去除s1/2质子导致42 Si中中子p轨道之间的自旋轨道分裂减少约50%。
2006-05-11 nucl-ex nucl-th
Reduction of SO in $^{34}$Si: weak binding or density-depletion effect ?
$^{41}$ Ca和$^{35}$ Si同位素之间的中子自旋轨道分裂$2p_{3/2} - 2p_{1/2}$的减少是整个核素图表中的独特特征，因为自旋轨道分裂通常随着$A$而增加。此外，它的减少方式，逐渐之间的$^{41}$ Ca和$^{35}$ Si或突然之间的$^{37}$ S和$^{35}$ Si，以及它的起源，由弱结合能的$p$状态或由突然的中心质子密度耗尽在$^{35}$ Si，是有争议的主题。这里报道的结果使用自洽协变能量密度泛函计算与DD-ME 2参数化，而不是指向一个突然的，局部减少$^{35}$ Si，和大的主导地位的中心密度耗尽效应。我们的结论是，弱结合，中心密度耗尽以及相关性必须考虑到充分评估这种自旋轨道减少的幅度和原因。
2020-08-26 nucl-ex nucl-th
Multi-dimensional potential energy surfaces and non-axial octupole correlations in actinide and transfermium nuclei from relativistic mean field models
We have developed multi-dimensional constrained covariant density functional theories (MDC-CDFT) for finite nuclei in which the shape degrees of freedom β_{λμ} with even μ, e.g., β_{20}, β_{22}, β_{30}, β_{32}, β_{40}, etc., can be described simultaneously. The functional can be one of the following four forms: the meson exchange or point-coupling nucleon interactions combined with the non-linear or density-dependent couplings. For the pp channel, either the BCS approach or the Bogoliubov transformation is implemented. The MDC-CDFTs with the BCS approach for the pairing (in the following label…
2013-04-25 nucl-ex nucl-th
Covariant energy density functionals with and without tensor couplings at the Hartree-Bogoliubov level
背景：泛函中附加项的研究与更好地描述原子核结构唯象学有关。在这些项中，已知张量项影响原子核结构性质，特别是在丰中子核中。然而，它的影响还没有在整个核图上进行研究。目的：通过发展包含这些项的新的密度相关泛函，研究了无限大核物质和形变核中Hartree能级张量项的影响.特别是，我们详细研究了改进这样一个术语可以带来的描述特定的核可观测量。方法：在Hartree-Bogoliubov水平上采用协变能量密度泛函框架。将马尔可夫链蒙特卡罗算法与单纯形算法相结合，对协变泛函的自由参数进行了优化。结果如下：当包括张量项时，在核图上得到RMS结合能、自旋轨道分裂和能隙的改进，包括轴向变形的核图。在无限大物质中，狄拉克质量向更大的值移动，这与实验更符合。结论：考虑到额外的条款对应的张量项在矢量Isoscope通道在Hartree水平，提高了核性质的描述，无论是在核和核物质。
2022-10-20 nucl-th
Microscopic study of low-lying spectra of $Λ$ hypernuclei based on a beyond-mean-field approach with covariant energy density functional
基于协变密度泛函理论，我们给出了超核低能态微观粒子转子模型的详细形式。在该方法中，通过将超子耦合到核心核的低激发态，构造出超核子态，这些超核子态由生成坐标方法（GCM）用粒子数和角动量投影描述。我们用这种方法详细地研究了$^{13}_{~Λ}$ C和$^{21}_{~Λ}$ Ne超核的低能谱。作为重形变超核的一个例子，我们还简要地讨论了$^{155}_{~~Λ}$ Sm的结构.结果表明，超核的正宇称态激发谱与相应的核态相似，而从2 $^+_1$态到基态的电四极跃迁强度$B(E2)$随超核的质量数而减小.我们的研究表明，对于我们所研究的所有超核，前1/2 $^-$和前3/2 $^-$超核态之间的能量分裂一般都很小.然而，它们的组态在很大程度上取决于芯核的性质，特别是变形参数的符号。也就是说，在$^{13}_{~Λ}$ C中的第一个$1/2^-$和$3/2^-$态由$Λ$粒子在$p$ -波轨道中的单个组态支配，从而为研究$Λ$自旋-轨道分裂提供了良好的候选者。另一方面，在其他超核中的那些态表现出大的组态混合，因此它们的能量差不能解释为$p$轨道的自旋轨道分裂。
2015-04-20 nucl-ex nucl-th
The propagation of statistical errors in covariant density functional theory: ground state observables and single-particle properties
利用协变密度泛函理论首次研究了球形偶偶核基态观测值和单粒子性质的统计误差及其向核景观极限的传播.在这项研究中，我们只考虑非线性密度依赖的协变能量密度泛函。结合能和中子皮的统计误差随着双中子滴线的接近而显著增大。相反，这种趋势不存在的电荷半径和两个中子分离能量的统计误差。在费米能级附近的单粒子态的绝对和相对能量的特点是低的统计误差（$σ(e_i)\sim 0.1$ MeV）。自旋轨道分裂的预测中的统计误差是相当小的。物理观测的统计误差远小于相关的系统不确定性。因此，在理论发展的目前水平上，核极限的理论不确定性主要是系统性的。与Skyrme密度泛函理论相比，CDFT中与基态和单粒子自由度相关的物理观测量的描述中的统计误差通常显著较低。详细研究了模型参数之间的相关性。参数相关性对于负责模型的密度依赖性的$g_2$和$g_3$参数尤其明显。这一事实的会计可能允许减少非线性介子耦合模型的自由参数的数量从6到5。
2018-11-28 nucl-th
Covariant Density Functional Theory with Localized Exchange Terms
提出了一个新的密度依赖的点耦合协变密度泛函PCF-PK 1，其中四费米子项中的交换项是局域的，并通过Fierz变换加以考虑. PCF-PK 1泛函的耦合常数由经验饱和性质、从头算状态方程、核物质的质子-中子狄拉克质量分裂以及所选球形核的基态性质确定。用无限核物质和有限核的性质，包括基态性质和Gamow-Teller共振，说明了PCF-PK 1的成功。特别是，PCFPK 1消除了在Z = 58和Z = 92处的伪壳闭包，这在许多没有交换项的协变密度泛函中普遍存在。此外，Gamow-Teller共振很好地再现没有任何可调的参数，这表明，自洽的描述Gamow-Teller共振可以实现与本地化的交换条款的PCF-PK 1。?
2022-07-05 nucl-ex nucl-th
Microscopic studies on nuclear spin-isospin properties---a personal perspective on covariant density functional theory
自旋和同位旋是原子核系统中必不可少的自由度，其性质的研究不仅在核物理领域，而且在核天体物理、粒子物理等领域都具有重要意义。在2016年IUPAP青年科学家奖的演讲中，我想介绍在协变密度泛函理论（DFT）框架下对原子核自旋-同位旋性质的微观研究，以我参与的一些作品为例。结果表明，协变方案在描述自旋轨道分裂、赝自旋对称性等自旋性质的自洽过程中起着重要作用，而Fock项在描述Gamow-Teller共振、自旋偶极共振、核超允许$β$跃迁的同位旋对称破缺修正等同位旋性质的完全自洽过程中起着重要作用，为了将协变DFT与更基础的理论联系起来，介绍了有限核的相对论性Brueckner-Hartree-Fock理论的\textit{ab initio}，并展望了未来十年的发展趋势。
2017-03-24 nucl-ex nucl-th
Trace anomaly and isospin splitting in inverse-mapped relativistic mean-field theory
Yuncheng University（运城大学）；Shanxi Province Intelligent Optoelectronic Sensing Application Technology Innovation Center, Yuncheng University（运城省智能光电传感应用技术创新中心，运城大学）
研究利用逆映射相对论平均场系综，结合多种数据研究迹反常与同位旋分裂问题。通过该系综再现相关趋势，分析分裂与各因素相关性，发现声速分裂变化及通道分离需结合多方面预测，此分裂可作高密度对称扇区热力学探针。
2026-07-21 nucl-th
Chiral Extrapolation of Lattice Data for Heavy Meson Hyperfine Splittings
我们研究了轻重介子超精细分裂D^*-D和B^*-B的晶格数据到轻夸克质量物理区域的手征外推。手征环修正提供了m π的非解析行为，与重介子手征微扰理论一致。由于手征环修正往往会减少已经太低的分裂从线性外推得到的，我们调查了两个模型，以指导形式的分析背景行为：组分夸克势模型，和协变模型的QCD的基础上的阶梯彩虹截断的Dyson-Schwinger方程。外推的超精细分裂仍然明显低于实验值，甚至允许在分析背景的描述模型依赖。
2005-11-14 hep-lat hep-ph nucl-th
Covariant density functional theory for nuclear fission based on two-center harmonic oscillator basis
基于两中心谐振子基扩展点耦合协变密度泛函理论，开发高精度高效率求解器，优化大形变构型并改善裂变势能面与产额描述。
2023-09-07 nucl-th
Chiral Extrapolations and the Covariant Small Scale Expansion
我们在小尺度展开的协变公式中计算了核子和δ质量到四阶。我们分析晶格数据从MILC合作，并表明，现有的晶格数据结合我们的知识的物理值核子和δ质量导致一致的手征外推函数的可观的相当大的π质量。这尤其适用于QCDSF合作中关于δ质量的最新数据。由此得到的π-核子σ项为sigma_{piN} = 48.9 MeV。这是在手征有效场论中首次对全QCD中Delta（1232）结构的夸克质量依赖性进行定量分析，结果表明，在手征极限Delta_0 = 0.33 GeV时，核子-Delta质量分裂的实部略大于物理点。为了精确确定核子第一激发态的性质，需要进一步分析核子和δ晶格数据的同时拟合。
2005-07-05 hep-lat hep-ph nucl-th
Bayesian Inference of the Dense Matter Equation of State built upon Covariant Density Functionals
本文利用修改的密度依赖协变密度泛函模型进行贝叶斯分析，结合核物理与纯中子物质约束确定致密物质状态方程，揭示核物质参数与中子星性质间的相关性，并指出 GW190814 次级天体可能为中子星。
2023-04-10 astro-ph.HE nucl-th
Theoretical discrepancies in the nucleon spin structure and the hyperfine splitting of muonic hydrogen
我们的两个研究小组（Mainz）和Bochum，最近使用重子手征微扰理论（B $χ$ PT），重子手征微扰理论（HB $χ$ PT）的显协变对应物，重新评估了低$Q$下的自旋极化率和自旋结构函数。虽然这两个小组同意，B $χ$ PT框架的工作优于HB $χ$ PT在这个部门，他们的定量结果不同意在一些数量，最值得注意的是，质子自旋极化率$γ_0$和$δ_{LT}$。这些差异是特别有趣的光来自杰斐逊实验室的新的实验数据“自旋物理计划”。关于质子的初步数据由Karl Slifer在本次研讨会的全体会议上报告。另一个理论上的分歧是质子极化率对氢和μ子氢超精细分裂的贡献。我们的B $χ$ PT计算显示出比基于经验自旋结构函数的最先进的数据驱动评估显著更小的影响。较小的极化率贡献导致较小的Zemach半径的质子。这种差异可能与计划中的首次测量μ介子氢基态hfs有关。
2022-09-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
Pseudospin Symmetry: Microscopic origin of the ground-state inversion in neutron-rich odd-A Cu isotopes
本文在协变密度泛函理论框架内研究丰中子奇A Cu同位素基态自旋反转，发现质子赝自旋伴子能级交叉是反转的微观起源，且赝自旋对称性对该区域壳演化起主导作用。
2024-01-04 nucl-th
Density-dependent relativistic mean field approach and its application to single-$Λ$ hypernuclei in Oxygen isotopes
本文在协变密度泛函理论中提出新的ΛN有效相互作用DD-LZ1-Λ1，通过拟合Λ分离能研究氧同位素单Λ超核的结构与跃迁，揭示自旋-轨道劈裂的同位旋依赖性和超核半径收缩机制。
2023-07-10 nucl-th
Singularity Structures in Coulomb-Type Potentials in Two Body Dirac Equations of Constraint Dynamics
本文利用狄拉克相对论约束动力学的两体狄拉克方程（TBDE）成功地得到了QED和QCD束缚态的协变非微扰描述。在这些应用中，库仑型势在其他方法中天真地导致在短距离处的奇异相对论修正，这需要引入微扰处理或平滑参数。我们研究了相应的奇异结构的相对论薛定谔方程的有效势从泡利减少TBDE。我们发现，相对论薛定谔方程实际上导致良好的波函数的解决方案时，考虑到系统的全势和耦合。最不寻常的情况是S=1和L={（J-1），（J+1）}的耦合三重态系统。如果不包含张量耦合，有效S态势将变得吸引奇异。我们展示了如何包括张量耦合是必不可少的，以便波函数在短距离内表现良好。例如，与通常的S态波函数不同，S态波函数变得简单地与D态波函数成比例，并且在原点处急剧下降到零。此外，这种行为在QED和QCD中是相似的，与假设的QCD矢势的渐近自由行为无关。轻、重夸克介子态可以用一个简化的线性加库仑型QCD势来描述。我们利用这种势明确地展示了大的π-ρ分裂和有效的手征对称性破缺的起源。本文所发展的TBDE形式可用于研究夸克-胶子等离子体环境中的夸克偶素。
2009-02-17 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
