Theory of nuclear collective vibrations
本文回顾了几十年来从唯象的准经典图像到复杂的微观方法的核集体振动理论的发展。主要的焦点放在涌现效应的微观机制上,这些机制定义了巨共振和软模式的性质。详细讨论了原子核对电磁场和弱场的响应。巨共振和软模式的天体物理意义的概述。
2022-05-10 nucl-th
Collisional Damping of Nuclear Collective Vibrations in a Non-Markovian Transport Approach
通过考虑扩展TDHF和BUU模型的线性化限制,在量子和半经典框架下,详细推导了非马尔可夫二元碰撞项下集体振动的碰撞宽度.采用有效Skyrme力计算了铅和锡核巨偶极和巨四极激发的阻尼宽度,并与有限温度下的GDR测量结果进行了比较.
1998-05-27 nucl-th
Anharmonic vibrations in nuclei
本文证明了原子核大振幅非线性运动诱发巨四极振动和巨四极振动。因此,非简谐性的主要来源是与任何状态之上包括这两个巨共振之一的配置的耦合。由于具有这样的三声子配置的大矩阵元,双声子能量通常降低一到两个MeV。这些效应在两个核中进行了研究,40 Ca和208 Pb。
2001-11-06 nucl-th
Couplings between dipole and quadrupole vibrations in tin isotopes
在含时Hartree-Fock理论框架下,采用Skyrme能量密度泛函,研究了锡同位素中等矢巨偶极共振和等幅巨四极共振等集体振动之间的耦合.这些耦合是多声子谱中非谐性的一个来源。特别是,剩余的相互作用是已知的,以耦合的isovector巨偶极共振与isoscillator巨四极共振建立在它的顶部,诱导四极矩的非线性演化后的偶极升压。这种耦合也影响偶极运动的原子核的静态或动态变形所引起的四极约束或助推分别。提出了三种与这些不同表现形式的耦合相关联的方法来提取剩余相互作用的相应矩阵元素。不同方法对~(132)Sn的数值计算结果吻合较好。最后,几个锡同位素被认为是调查的作用,这种耦合的同位旋和质量数。一个简单的1/A的剩余矩阵元素的依赖性被发现没有明显的贡献,从同位旋。这一结果在Goldhaber-Teller模型中得到了解释。
2009-12-11 nucl-th
Overview of the experimental quest for the giant pairing vibration
本文概述了巨配对振动(GPV)的实验探索历程,指出早期重核(p,t)转移反应未获确证,而轻碳同位素中的信号发现促使了新理论模型的提出及基于($^{6}$He,$^{4}$He)转移放射性探针的新实验开展。
2023-11-27 nucl-ex nucl-th
A microscopic particle-vibration coupling approach for atomic nuclei. Giant resonance properties and the renormalization of the effective interaction
自洽平均场(SCMF)理论描述了原子核基态和激发态的许多性质,如质量、半径、形变和巨共振能。SCMF模型基于独立粒子图像,其中假设核子在自生平均势中运动。在这项工作的第一部分中,我们应用一个国家的最先进的SCMF的方法,基于Skyrme有效相互作用,两个不同的激发(即。的pygmy偶极共振和等矢量巨四极共振),调查它们与核物质对称性能量,这对应于能量成本的质子转化为中子,是一个关键参数的核物质状态方程的关系。然而,SCMF模型存在众所周知的限制,需要包括进一步的动力学相关性,例如,来自单个粒子和集体自由度之间的交织(粒子振动耦合- PVC)。在这项工作的第二部分中,我们报告的应用程序的包容性(即,巨共振的强度函数)和排他性(巨共振的伽马衰变)观测的一个新的自洽模型的基础上PVC的想法在Skyrme框架。在我们的模型中,我们使用一个有效的相互作用,在平均场水平拟合一些选定的实验数据。原则上,当这些相互作用用于超越平均场论时,需要在相同的近似水平上重新确定相互作用的参数。此外,由于所采用的相互作用的零范围性质,出现分歧。在本论文的最后也是最具创新性的部分,我们首次在有限核中开发了一种可能的方法来治愈分歧,为产生PVC水平上的有效相互作用的可能性铺平了道路。
2014-08-01 nucl-th
The Giant Pairing Vibration in Heavy Nuclei: Present Status and Future Studies
巨对振动是一种起源于费米面以上第二层的两核子集体模,它在具有与正常对振动相似的截面的两核子转移反应中被预测并被认为是强布居的。最近的实验已经提供了证据,这种模式在$^{14,15}$ C,但尽管敏感的研究,它还没有被明确确定在锡或铅核的配对相关性是已知的发挥关键作用附近的基态。本文回顾了这种“难以捉摸”状态的基本理论概念以及重核实验研究的现状。我们讨论了由于Q值不匹配和使用弱束缚射弹作为克服(p,t)和(t,p)反应的限制的一种方式的阻碍效应。我们还讨论了连续体的作用,并总结了一些可能的未来发展。
2019-05-03 nucl-ex nucl-th
Quantum Calculation of Dipole Excitation in Fusion Reaction
研究了在N/Z不对称入射下聚变激发巨偶极共振的情况。TDHF解显示出强偶极振动,其可以与沿着波动的扁长形状的主轴的巨大振动相关联。讨论了高温复合核γ射线辐射的后果。
2004-07-21 nucl-th
Isoscalar Giant Monopole Resonance in Spherical Nuclei as a Nuclear Matter Incompressibility Indicator
在非相对论性Hartree-Fock-Bogoliyubov方法和相干密度涨落模型的框架下,利用核中的压缩模估计了核物质和有限核的不可压缩性.电子态起源于原子核密度的振动。有限核不可压缩性模型的计算是基于核物质的Brueckner能量密度泛函。计算了各种原子核的呼吸振动态和有限核的不可压缩能量,并与最近的实验结果进行了比较。讨论了Ni、Sn和Pb同位素链的等oscillator巨磁共振(ISGMR)的演化。该方法可用于分析中子星的不可压缩性、对称能、斜率参数等天体物理量,以及模拟恒星环境中的动力学行为。
2023-01-18 nucl-th
Finite amplitude method on the deformed relativistic Hartree-Bogoliubov theory in continuum: The isoscalar giant monopole resonance in exotic nuclei
发展了基于形变相对论Hartree-Bogoliubov连续介质理论的有限振幅方法(DRHBc-FAM),并将其应用于奇异核的等谐巨共振研究。验证的数值实现检查$^{208}\textrm{Pb}$。计算了钙的偶偶同位素从$^{40}\textrm{Ca}$到最后一个束缚丰中子核$^{40-48}\textrm{Ca}$的等辉巨共振,得到了与实验质心能量符合较好的结果.对于外来的钙同位素,例如,$^{68}\textrm{Ca}$和$^{80}\textrm{Ca}$相比,DRHBc-FAM的计算结果更接近于能量加权求和规则,这突出了DRHBc-FAM在描述奇异核巨共振方面的优势.为了探索奇异核中的软共振模,研究了形变奇异核$^{200}\textrm{Nd}$的巨共振,其中长球形和扁球形共存.在扁长的情况下,在6.0 MeV附近发现了一个软模,在扁长的情况下,在4.5 MeV附近发现了另一个软模。软模的跃迁密度在表面区域附近表现出同相或异相振动,这是由四极振动产生的。
2022-04-19 nucl-th
Effects of surface vibrations on quadrupole response of nuclei
本文利用一个基于线性化的Vlasov方程的模型,研究了重核四极型表面振动对重核四极响应函数的影响。通过对剩余相互作用的可分离近似,得到了运动表面响应函数的解析表达式。固定和移动的表面强度函数的比较表明,表面振动是必不可少的,以实现统一的描述的两个特征的四极响应:巨共振和低的状态。通过将表面张力设置为零进行的计算表明,低强度受表面张力的强烈影响。
2003-02-07 nucl-th
Relativistic mean-field description of the dynamics of giant resonances
相对论平均场论提供了一个框架,在这个框架中,核多体问题被描述为核子和介子的自洽系统。在平均场近似下,原子核系统的自洽时间演化描述了集体运动的动力学:原子核共振的可压缩性,等密度和等矢量集体振动的规则和混沌动力学。
1998-09-11 nucl-th
Application of random phase approximation to vibrational excitations of double-$Λ$ hypernuclei
采用Hartree-Fock加无规相位近似(HF+RPA),研究了$Λ$超子的杂质效应对双$Λ$超核集体振动激发的影响.为此,我们采用Skyrme型的$ΛN$和$ΛΛ$相互作用的HF计算,和RPA的残余相互作用来自相同的相互作用。我们发现在$^{16}$ O中包含两个$Λ$超子使集体态的能量向更高的能量移动。特别地,$^{\,\,18}_{ΛΛ}$ O的巨共振能量以及$^{210}_{ΛΛ}$ Pb的巨共振能量变得更大。这意味着,如果不施加$β$稳定性条件,则由于$Λ$颗粒的杂质效应,有效不可压缩模量增加。
2011-12-28 nucl-th
Ab initio description of monopole resonances in light- and medium-mass nuclei: IV. Angular momentum projection and rotation-vibration coupling
本文在从头计算投影生成坐标方法框架下研究双开壳核巨单极共振,证明必须事先进行角动量恢复才能避免单极响应与转动运动的非物理耦合,从而一致处理振动与转动集体运动。
2024-07-01 nucl-th
Quasi-particle random phase approximation with quasi-particle-vibration coupling: application to the Gamow-Teller response of the superfluid nucleus $^{120}$Sn
本文提出了一个自洽的准粒子无规相近似(QRPA)加准粒子振动耦合(QPVC)模型,考虑了超流性对基态和激发态巨共振的影响,并考虑了Skyrme相互作用.我们将新模型应用于超流核$^{120}$ Sn中的Gamow-Teller共振,包括等势自旋-三重态和等矢量自旋-单重态对相互作用.强度分布在$^{120}$锡是很好地再现和潜在的微观机制,相关的QPVC和isoscope配对,进行了详细分析。
2016-09-08 nucl-th
Time-reversed particle-vibration loops and nuclear Gamow-Teller response
本文首次将相对论粒子振动耦合方法中的电荷交换模核响应理论推广到母核基态中的粒子振动耦合效应。在基于有效介子-核子拉格朗日量的框架下,我们研究了这种复杂的基态关联在描述$^{90}$ Zr(p,n)和(n,p)通道中的Gamow-Teller跃迁中的作用.在不引入新参数的情况下计算了粒子-振动耦合效应。我们发现,这种新的相关机制是完全负责的(n,p)分支的强度的外观。我们的结果与现有的实验数据的比较表明,一个非常好的协议,激发能超出巨共振区时,考虑到一个唯象的混合物的等矢量自旋跃迁。通过引入新的相关性,父子结合能的差异也得到了很大的改善。
2019-10-30 nucl-th
Microscopic theory of the $γ$ decay of giant resonances in superfluid nuclei
Lanzhou University(兰州大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Università degli Studi di Milano(米兰大学);INFN, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部)
本文发展了Skyrme quasiparticle vibration模型,用于计算振动态间的γ衰变宽度,通过考虑二次图和极化过程,研究了超流核中巨共振到低能态的衰变特性及分支比。
2026-03-28 nucl-th
Triaxiality induced monopole-quadrupole-hexadecupole coupling in the isoscalar giant resonances for $^{86}\textrm{Ge}$
利用基于协变密度泛函理论的准粒子有限振幅方法研究了$^{86}\textrm{Ge}$的等谐巨共振.除了在轴向变形核中分裂等谐巨共振的公知的四极-四极耦合外,在三轴变形核$^{86}\textrm{Ge}$中还发现了四极-四极-六极耦合,导致在等谐强度函数的低能侧出现明显的共振峰。三轴度诱导的共振峰的跃迁密度显示出强烈的相互作用,四极,和hexadecupole振动之间。共振峰同时响应于四极、四极和六极微扰,这可以看作是$^{86}\textrm{Ge}$中三轴性的指纹。
2022-06-07 nucl-th
Sum Rules of the Multiple Giant Dipole States
导出了多巨偶极共振态的各种求和定则。对于三重巨偶极共振态,跃迁强度的能量加权和需要一个与单重和双重巨偶极共振态相关的模型。偶极算符与核哈密顿量之间的双交换子的非对角矩阵元给出了各激发态的激发能和跃迁强度的有用恒等式.利用这些恒等式,定性地讨论了单偶极态宽度与多偶极态宽度之间的关系。
2005-04-12 nucl-th
Structure studies of conventional and novel excitations to the continuum in reactions with unstable nuclei
本论文的主要内容包括:对正常核中的双声子巨共振的详细研究,弱束缚核对巨对振动激发的增强,对巨偶极共振的Steinwedel-Jensen模型的扩展,以处理表面效应和中子皮的存在,以及弱束缚双团簇核的破裂反应模型。
2003-12-03 nucl-th
Particle vibrational coupling in covariant density functional theory
提出了一种协变密度泛函理论(CDFT)与有限费米系统的朗道-米格达尔理论(TFFS)的一致结合。这两种方法在原则上是准确的,但Landau-Migdal理论不能描述基态性质和密度泛函理论不考虑自能的能量依赖性,因此不能产生适当的单粒子光谱以及耦合到复杂的配置中的巨共振的宽度。从能量泛函出发,计算了声子及其顶点,而不需要任何其他参数。它们形成了粒子振动耦合的基础,导致响应方程中的自能和诱导的能量依赖性相互作用的能量依赖性。减法程序可避免重复计算。在双魔核和超流核链中的应用表明与实验数据非常吻合。
2010-06-21 nucl-th
Particle-vibration coupling within covariant density functional theory
协变密度泛函理论,这是迄今为止只适用于静态和时间相关的平均场论的框架内扩展到包括粒子振动耦合(PVC)在一个一致的方式。从传统的能量泛函出发,用相对论无规相位近似(RRPA)计算了低激发态的集体振动,并构造了Dyson方程的能量依赖自能.在粒子-空穴($ph$)通道中得到的Bethe-Salpeter方程在时间阻塞近似(TBA)中求解。不使用额外的参数,并通过适当的减法避免重复计算。相同的能量泛函,即相同的耦合常数集,产生Dirac-Hartree单粒子谱、剩余$ph$相互作用的静态部分和粒子-声子耦合顶点。因此,一个完全一致的描述核激发态的发展。用这种方法研究了具有封闭壳层的球形核$^{208}$ Pb和$^{132}$ Sn的阻尼现象。由于声子耦合项丰富了RRPA谱与众多的$ph\otimes$声子成分的巨共振的显着破碎被发现,这是完全符合实验数据和半唯象非相对论方法的结果。
2007-05-08 nucl-th
Electric dipole response of neutron-rich Calcium isotopes in relativistic quasiparticle time blocking approximation
本文给出了质量数A = 40 - 54的钙的偶偶同位素链中电偶极强度的新结果。从量子强子动力学的协变拉格朗日量出发,在自洽的相对论准粒子无规相近似(RQRPA)下计算了$J \leq 6$和正规宇称的集体振动(声子)谱和声子-核子耦合顶点谱.这些振动耦合到Bogoliubov双准粒子组态(2 q $\otimes$声子),形成了计算相对论准粒子时间阻塞近似(RQTBA)中偶极响应函数的模型空间。巨偶极共振在后者的方法中的结果进行比较,在RQRPA和现有的数据。研究了高频巨偶极共振(GDR)和低频偶极强度随中子数的演化。从跃迁密度的角度跟踪和分析了GDR低能肩上的一个侏儒共振结构的发展。提取了一个依赖的pygmy偶极子强度的同位旋不对称参数。
2016-05-27 nucl-th
Understanding emergent collectivity and clustering in nuclei from a symmetry-based no-core shell-model perspective
我们提出了一个详细的讨论结构的低的正宇称能谱的$^{12}$ C从一个无芯壳模型的角度来看。该方法利用了一小部分通常的壳模型空间,并通过一个简单的,物理上知情的有效相互作用,基于无核辛壳模型(NCSpM)扩展其多壳范围。我们专注于基态转动带,霍伊尔状态和它的$2^+$和$4^+$激发,以及巨大的振动$0^+$共振,这是一个振动呼吸模式的基态。这反过来又使我们能够解决关于霍伊尔态及其转动带的结构的悬而未决的问题。特别是,我们发现,霍伊尔状态是最好的描述通过变形的扁长集体模式,而不是振动模式,而我们表明,更高的躺在巨大的$0^+$共振类似于扁圆变形的$^{12}$ C基态。此外,我们确定了选定的轻核和中等质量核的巨$0^+$和四极$2^+$共振,以及$^{12}$ C的其他观测值,包括物质均方根半径,电四极矩,以及$E2$和$E0$跃迁率。
2016-10-31 nucl-th
Fusion process studied with preequilibrium giant dipole resonance in time dependent Hartree-Fock theory
本文用含时Hartree-Fock理论研究了重核熔合过程中宏观自由度的平衡,如电荷和形状。用预平衡巨偶极共振(GDR)探测了N/Z非对称核聚变过程,结果表明,这种等矢量集体态在N/Z非对称核聚变中被激发,在质量非对称核聚变中激发程度较低。这种GDR的特性取决于熔融系统在其预平衡相的结构,如其变形,旋转和振动。特别是,我们表明,降低的预平衡GDR的能量相比,统计的。重新审视实验数据,我们首次提取了这种降低的证据。我们还量化了由于从预平衡GDR的伽马射线发射的融合蒸发增强。这种沿聚变路径的冷却机制可能适用于将来在入口通道中使用具有强N/Z不对称性的放射性核束合成超重元素。
2007-08-24 nucl-th
Coupling charge-exchange vibrations to nucleons in a relativistic framework: effect on Gamow-Teller transitions and beta-decay half-lives
在相对论性粒子振动耦合框架下,对同位旋转移模的核响应理论进行了扩展,使之除了包括通常的中性振动外,还包括单个核子与同位旋翻转(电荷交换)声子的耦合。这种新的耦合引入了动力学的π介子和ρ介子交换,超越了Hartree-Fock近似,达到了无限级。我们研究了这种新机制对几个双魔丰中子核($^{48}$ Ca,$^{78}$ Ni,$^{132}$ Sn和$^{208}$ Pb)的Gamow-Teller响应的影响.研究发现,与同位旋翻转振动的耦合对巨共振的强度分布和猝灭有不可忽视的影响,从而提高了与实验数据的一致性.计算了$^{78}$ Ni和$^{132}$ Sn的相应β衰变半衰期,发现新声子的引入使其衰减了一个因子$\sim 2$.
2018-11-22 nucl-ex nucl-th
Recent advancements in the strongly coupled many-body theory for nuclear spectral computation
Western Michigan University(西密歇根大学)
本文研究了强耦合多体理论在核谱计算中的最新进展,重点探讨了qPVC对核响应函数和共振结构的影响,以及热变体超流响应理论在核方程状态中的应用。
2025-12-29 nucl-th
The Compression-Mode Giant Resonances and Nuclear Incompressibility
压缩模巨共振,即等密度巨偶极模和等密度巨偶极模,是集体核运动的例子。他们的主要兴趣来自于这样一个事实,即人们希望从它们的性质中推断出均匀核物质的不可压缩性,这是核物质状态方程(EoS)的一个关键参数。我们对这些问题的理解经历了两次重大的飞跃,一次是在20世纪70年代末,当时等标量巨单极共振(ISGMR)被实验确定,另一次是在千禧年之交,因为理论已经能够开始为不可压缩性提供可靠的误差条。然而,从有限核的振动中推导不可压缩性,主要涉及到幻核。本审查涉及所有这些之外的事态发展。实验技术得到了改进,新的开壳层和变形核得到了研究。讨论了我们对核不可压缩性问题的理解中的相关变化。新的理论模型,衰变测量,并在异国情调的核压缩模式的演变搜索进行了讨论。
2018-01-30 nucl-ex nucl-th
Gross, intermediate and fine structure of nuclear giant resonances: Evidence for doorway states
本文综述了核巨共振精细结构现象及其与不同共振衰变机制的关系。实验光谱的小波分析提供了精细结构的特征尺度方面的定量信息。从微观方法结合一个或几个共振衰减机制的共振强度分布的可比分析允许的精细结构的来源上的结论。对于等密度巨四极共振(ISGQR),通过门口机制的第一步,即一个粒子-一个空穴($1p1h$)和两个粒子-两个空穴($2p2h$)状态之间的耦合被识别为相关机制。在重核中,它主要是由耦合到低的表面振动,而在较轻的核随机耦合变得越来越重要。观测到的等矢量巨偶极共振(IVGDR)的精细结构主要来自于$1p1h$强度(朗道阻尼)的碎裂,尽管也发现了一些与扩散宽度相关的迹象。
2019-05-06 nucl-ex nucl-th
Giant Dipole Resonance as a Fingerprint of $α$ Clustering Configurations in $^{12}$C and $^{16}$O
用微观动力学方法研究了$α$团簇自由度,如在$^{12}$ C和$^{16}$ O中接近$α$衰变阈值的$α$团簇构型,包括线形链、三角形、正方形、风筝形和四面体,对核集体振动的影响,该方法能很好地描述核基态的性质,并能很好地再现$^{16}$ O的标准巨偶极共振(GDR)。发现由于$α$的结构,GDR光谱被高度碎片化成几个明显的峰。$^{12}$ C和$^{16}$ O中不同的$α$团簇构型具有相应的GDR特征光谱。GDR谱中峰的数目和质心能量可以用$α$团簇构型的几何对称性和动力学对称性来合理解释。因此,GDR可以作为诊断轻核中不同$α$团簇组态的一种非常有效的探针。
2014-07-21 nucl-ex nucl-th
Isovector giant monopole and quadrupole resonances in a Skyrme energy density functional approach with axial symmetry
[研究背景]巨共振(Giant Resonance,GR)是一种典型的集体振动模式。等矢量(IV)巨偶极共振的变形分裂是公认的。然而,与其他多极性的GR分裂还没有得到很好的理解。【目的】探索IV巨共振和IV巨共振四极激发,同时研究中性通道和电荷交换通道,试图获得变形核IV巨共振的一般特征。[方法]采用核能-密度泛函(EDF)方法:采用Skyrme-Kohn-Sham-Bogoliubov近似和准粒子无规相近似描述基态和向激发态的跃迁。【结果】发现了与核形变无关的同量异位素类似物或Gamow-Teller共振的能量区域内的超晶格强度的集中,以及由$2\hbar ω_0$激发的粒子-空穴组态组成的高能巨共振的出现。由于形变,在巨磁共振和四极共振中出现强度分布的分裂。四极共振的较低$K$态在扁长组态中能量较低且强度增强,在扁长组态中能量较低且强度增强,而对于$J=1$和$J=2$自旋四极共振,依赖于$K$的能量排序并不清楚. [结论]在巨共振和四极共振中,形变劈裂现象普遍存在。四极跃迁强度的$K$依赖性在很大程度上由密度分布的各向异性来理解。
2021-07-02 nucl-ex nucl-th
Evolution of giant monopole resonance with triaxial deformation
本文通过约束 Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov 计算研究 $^{100}$Mo 中三轴形变对巨单极共振的影响,揭示中间峰源于基态三轴形变导致的单极与四极模式混合,其强度随三轴度增大而增强。
2023-11-30 nucl-ex nucl-th
Exploring the giant monopole resonance in superheavy nuclei: A theoretical perspective
本文利用相对论平均场框架下的扩展托马斯-费米近似,计算超重核(Z=110-118)的结合能、半径及巨单极共振,并与多种方法比较,进而预测其核压缩性。
2025-04-24 nucl-ex nucl-th