Electric dipole moments of superheavy elements - A case study on copernicium
采用多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法计算了超重元素钴(Cn,$Z=112$)的原子电偶极矩(EDM).本文首次计算了Cn的EDM增强因子,其值比Hg的约大一个数量级。增强因子对元素周期表第12族的原子序数$Z$的指数依赖性来自于整个同系物系列$^{69}_{30}$ Zn、$^{111}_{\phantom{1}48}$ Cd、$^{199}_{\phantom{1}80}$ Hg、$^{285}_{112}$ Cn和$^{482}_{162}$ Uhb的EDM。这些结果表明,具有足够大的半衰期的超重元素是EDM搜索的良好候选者。
2016-04-19 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Electric dipole moment of $^{13}$C
首次在$α$ -集团模型中计算了由等矢量CP-奇π交换核力产生的$^{13}$ C的电偶极矩,较好地描述了$^{13}$ C核的低激发态结构.发现$^{13}$ C的EDM与中子EDM和等矢量CP奇核耦合的线性关系为$d_{^{13}{\rm C}} = -0.33 d_n - 0.0020 \bar G_π^{(1)}$。由于$1/2^-_1$态和相反宇称态($1/2^+$)的结构差异,CP-奇核耦合的线性增强因子小于氘核耦合的线性增强因子。我们澄清的结构中发挥的作用,在增强的EDM。这一结果为寻找其他具有大增强因子的核提供了很好的指导原则。我们还提到了$^{13}$ C的EDM在确定超越标准模型的新物理中的作用。
2017-06-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Electric Dipole Moments of the Atoms, Molecules, Nuclei and Particles
粒子或系统的永久电偶极矩(EDM)是电荷沿其角动量轴的分离,是T破坏的直接信号,假设CPT对称,则是CP破坏。60多年来,人们一直在研究EDM,首先将其作为宇称对称破坏的信号,然后将其作为CP破坏的信号,这将阐明其在自然界和理论中的作用。当代的动机包括CP破坏在解释宇宙学物质-反物质不对称性和寻找新物理学中的作用。对各种系统的实验已经变得越来越敏感,但只提供了EDM的上限,并且在几个尺度上的理论对于解释这些限制至关重要。原子核理论提供了从标准模型和超越标准模型物理到可观察到的EDM的联系,原子和分子理论揭示了CP违反如何在这些系统中表现出来。在强子系统中的EDM结果要求$\barθ$的标准模型QCD参数必须非常小,这可以用轴子的存在来解释--轴子也是一种候选的暗物质粒子。关于电弱重子生成的理论结果表明,需要新的物理学来解释宇宙中物质的主导地位。实验和理论的努力继续扩大与新的想法和新的问题,这篇评论提供了一个广泛的概述理论的动机和解释,以及有关实验技术,实验和前景的细节。其目的是提供细节和背景,因为这个令人兴奋的领域向前发展。
2018-08-23 hep-ph nucl-ex nucl-th
Estimation of CP violating EDMs from known mechanisms in the SM
除了标准模型(SM)中已知的CP破坏源之外,还需要新的CP破坏源来解释宇宙的重子不对称性。测量基本粒子的非零永久电偶极矩(EDM),例如在电子或中子中,或者在原子核或原子中,可以帮助我们掌握CP破坏的来源,无论是在SM还是超越SM。SM中的多个机制可以生成违反CP的EDM,即\在弱扇区中通过CKM矩阵或在强扇区中通过QCD $\barθ$参数。我们将估计轻子,某些重子,选择原子和分子在(CKM $\bigoplus\barθ$)框架的最大可能的EDM,假设EDM完全起源于两个SM机制,独立。这些估计是根据目前实验上对EDM的上限提出的,在以下系统中-轻子:$e^-$,$μ^-$,$τ^-$,$ν_e^0$,$ν^0_μ$,$ν^0_τ$,重子:$n^0$,$p^+$,$Λ^0$,$Σ^0$,$Ξ^0$,$Λ^+_c$,$Ξ^+_c$,原子:$^{85}$ Rb,$^{133}$ Cs,$^{210}$ Fr,$^{205}$ Tl,$^{199}$ Hg,$^{129}$ Rb,$^{225}$ Ra,$^{223}$ Rn,和分子:HfF $^+$,PbO,YbF,ThO,RaF,TlF。特别是,开车回家的一点,在不同的系统中的EDM约束CP违反相互作用不同,我们表明,在两个不同的系统中的EDM相同的测量约束实际上可能不会同样约束CP违反参数,并强调需要测量非零EDM在多个系统中…
2021-03-29 nucl-ex nucl-th
Microscopic study of low-lying states in odd-mass nuclei for atomic electric dipole moment searches
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-Sen University(中山大学广东省量子计量与传感重点实验室)
本研究采用多参考协变密度泛函理论(MR-CDFT)对5种原子电偶极矩搜寻相关的奇质量核低激发态进行微观研究,验证了该理论描述这类核结构的可靠性,为EDM搜寻提供关键输入。
2026-08-25 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
A survey of nuclear quadrupole deformation in order to estimate the nuclear MQM and its relative contribution to the atomic EDM
本文综述核四极形变以评估增强的核 MQM 对原子 EDM 的贡献,并筛选出多种适合 CP 破坏 EDM 搜索的同位素,其中 ^223,225Fr 与 ^223Ra 尤具实验优势。
2024-01-19 nucl-ex
Searching for New Physics beyond the Standard Model in Electric Dipole Moment
本文从理论上评述了基本粒子、原子和分子的电偶极矩(EDM)在标准模型(SM)之外探索新物理的进展。EDM是一种重要的CP破坏现象,对新物理非常敏感。我们从SM中夸克轻子的EDM估计开始,探索SM之外的新信号。然而,这些工作驱使我们走向更广阔的前沿,在那里我们使用原子和分子研究基础物理,反之亦然。顺磁性原子和分子对电火花加工有很大的增强作用。抗磁性原子和分子对核的P和T奇过程非常敏感。因此,电火花加工不仅成为新物理学的关键词,而且也成为粒子、原子之间前所未有的富有成果的合作的关键词。分子物理学这篇评论旨在帮助广泛的物理学家进行这种合作。
2013-07-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nuclear electric dipole moment in the cluster model with a triton: $^7$Li and $^{11}$B
在以$α$($^4$ He)和triton($^3$ H)原子团簇为自由度的原子团簇模型中,计算了原子核$^7$ Li和$^{11}$ B的电偶极矩.采用高斯展开方法,在单介子交换P,CP奇核力的假设下,分别对$^7$ Li和$^{11}$ B核进行了二体和三体问题的处理.我们发现$^7$ Li和$^{11}$ B对CP破坏的敏感性比氘核大。$^7$ Li和$^{11}$ B,以及$^6$ Li、$^9$ Be和$^{13}$ C的$1/2^+_1$激发态的EDM,都服从一个近似计数规则,该规则考虑了团簇的EDM和$α-N $极化.我们用手征有效场论的观点说明了它们对强子CP破坏的敏感性,并讨论了它们在探索标准模型之外的新物理中的作用。
2019-11-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Enhancement of octupole strength in near spherical nuclei
在基于平均场波函数的生成坐标方法框架内,分析了计算偶偶核E1和E3跃迁强度的转动公式的有效性。结果表明,对于球形或近似球形的核,用这个公式计算的E1和E3强度被严重低估,而对它们的正确估计需要角动量投影波函数。分析了几种质子数等于或接近幻数的同位素链的计算结果,并与实验数据进行了比较。角动量投影波函数的使用大大提高了与稀少的实验数据的一致性。
2020-03-18 nucl-ex nucl-th
Complete Fusion Enhancement and Suppression of Weakly Bound Nuclei at Near Barrier Energies
我们考虑破裂通道的影响,完全融合的弱束缚系统的动态极化势。有人认为,在亚势垒能量的截面的增强可能是一致的,最近的实验观察,核子转移,往往导致分裂,是占主导地位的直接分裂相比。在DPP方法框架下分析了$^{6,7}$ Li + $^{209}$ Bi实验全熔合截面的主要趋势。
2012-03-01 nucl-ex nucl-th
Enhancement of sub-barrier fusion of two-neutron halo nuclei
复合系统的隧穿,其中可能会发生破裂的障碍渗透过程中被认为是与晕状放射性,中子和质子丰富的核重目标上的融合。大量的最新数据清楚地表明,在接近和低于库仑势垒的能量下,分裂阻碍了聚变。然而,明显的证据表明,晕增强,似乎克服了在较低的能量,由于在很大程度上,扩展的物质密度分布的分裂障碍。特别是,我们在这里报告,在亚势垒能量的融合截面的Borromean两个中子晕核$^{6}$他与锕系元素核$^{238}$ U显着增强相比,融合的无晕$^{6}$他。这一结论与原始工作不同,原始工作声称没有这种增强。在$^{6}$ He + $^{209}$ % Bi系统中也观察到这种亚屏障融合增强。因此,在这些系统中,相应的容易激发的低位偶极侏儒共振的作用是显着的。这种在亚势垒能量下的晕核的整体增强融合对恒星演化和核合成的影响是显而易见的。
2010-09-03 nucl-ex nucl-th
Low energy magnetic radiation enhancement in the f$_{7/2}$ shell
对$γ$射线强度函数的研究可以揭示有关潜在的原子核结构的有用信息。强度函数的累积实验数据显示在低$γ$能量区域中的增强。我们在$f_{7/2}$壳模型的基础上计算了$^{49,50}$ Cr和$^{48}$ V核的M1强度函数。我们发现一个低能量的伽马衰变增强类似于在以前的研究中获得的其他核,但第一次,我们也能够研究与M1发射和吸收的完整分布。我们发现M1强度分布在零跃迁能量处达到峰值,然后指数下降。峰值的高度和指数的斜率近似与模型空间中所研究的核和初始角动量的范围无关。我们发现,指数下降的斜率是成比例的$T=1$配对间隙的能量。
2017-02-10 nucl-ex nucl-th
Generator coordinate method for nuclear octupole excitations: status and perspectives
本综述概述了结合量子数投影的生成坐标方法在核八极集体运动超越平均场研究中的进展,总结了其在激发谱、电磁跃迁、核子结团及相变等方面的应用,并探讨了八极形变对限制超越标准模型相互作用的约束意义。
2023-10-12 nucl-ex nucl-th
An enhancement of formation of unstable $^{8}$Be nucleus with the growth of $α$-particle multiplicity in fragmentation of relativistic nuclei
本文研究了相对论性$^{16}$ O、$^{22}$ Ne、$^{28}$ Si和$^{197}$ Au核在核径迹乳胶中碎裂时,不稳定的$^{8}$ Be核和伴随的$α$粒子的形成之间的相关性。由2个$α$对开度角计算的不变质量在宽的能量范围内确定了$^{8}$ Be衰变。所采用的近似验证的数据的碎裂$^{16}$ O核在氢泡室在磁场。发现随着$α$ -粒子多重性的增长,$^{8}$ Be对解离的贡献增加。
2022-07-27 nucl-ex
Fusion Enhancement for Neutron-Rich Light Nuclei
测量富中子轻核的聚变截面对于确定这些核的聚变是否发生在中子星的外壳中是至关重要的。测量了$^{19}$ O + $^{12}$ C体系在近垒能的熔合激发函数,并与$^{18}$ O + $^{12}$ C和$^{16}$ O + $^{12}$ C的熔合激发函数进行了比较.通过利用经由$^{18}$ O(d,p)反应产生的$^{19}$ O束以接近库仑势垒的能量轰击$^{12}$ C靶来进行实验。$^{18,19}$ O离子与$^{12}$ C靶核融合产生的蒸发残留物被检测到具有良好的几何效率,并通过测量它们的能量和飞行时间来鉴定。与$^{18}$ O离子相比,观察到$^{19}$ O离子与$^{12}$ C靶的融合概率显著增强。在近势垒能量处观察到的较大横截面与熔合势垒的显著变窄有关,这表明熔合过程的隧穿概率较大。
2016-03-30 nucl-ex
Enhancement of fusion at near and sub-barrier energies for neutron-rich light nuclei
测量富中子轻核的聚变截面对于确定这些核的聚变是否发生在中子星的外壳中是至关重要的。因此,我们测量了19O + 12C系统在近垒能的熔合激发函数,并将实验结果与18O + 12C和16O + 12C的熔合激发函数进行了比较。在实验中,通过18O(d,p)反应产生的19O束以接近库仑势垒的能量入射到12C靶上。蒸发残留物中产生的18,19 O离子与12 C靶核聚变检测具有良好的几何效率,并确定通过测量其能量和飞行时间。观察到与18O离子相比,19O离子与12C靶的融合概率显著增强。在势垒能量附近观察到的显着较大的横截面没有预测的静态模型的融合19 O +12 C,表明动力学在富中子轻核的融合中起着重要的作用。
2016-05-26 nucl-ex
Effect of broken axial symmetry on the electric dipole strength and the collective enhancement of level densities in heavy nuclei
辐射中子俘获,光子强度函数和核附近的中子分离能的能级密度的计算的基本参数的基础上确定的实验数据,没有一个特设的假设轴对称-在方差到以前的分析。令人惊讶的是,除了核变形的信息,从Hartree Fock Bogolyubov(HFB)计算与Gogny力,和发电机协调器方法(GCM)确保正确定义的角动量,需要很少的全局拟合参数。对于大量的原子核的GDR形状和光子强度的三个洛伦兹(TLO),外推到低能量和规范化根据偶极和规则的总和描述。基于形状对称性破缺的显著集体增强强烈影响能级密度。轴对称被不太严格的180度旋转不变性的要求所取代,导致了辐射中子俘获的新预测。它比较好的平均辐射宽度和麦克斯韦平均截面,甚至目标核中子俘获最近的汇编。扩展到更高的自旋保证了对稳定谷之外的各种复合核反应的可靠预测。这种预测对于未来的核能系统和废物嬗变以及对于理解宇宙中重元素的合成都是非常重要的。
2017-10-05 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Improved limit on the $^{225}$Ra electric dipole moment
背景资料:八极形变核,如$^{225}$ Ra的八极形变核,有望放大由核介质中的时间反演和宇称破坏相互作用产生的可观测原子电偶极矩(EDM)。2015年,我们报告了$^{225}$ Ra原子EDM的第一个“原理验证”测量。目的:这项工作报告的第一个几个实验升级,以提高我们的$^{225}$ Ra EDM测量的统计灵敏度的数量级,并评估系统的影响,有助于当前和未来的实验灵敏度水平。方法:激光冷却和捕获的$^{225}$ Ra原子被保持在磁屏蔽环境中心的超高真空室中的两个高压电极之间。我们观察拉莫尔进动在一个均匀的磁场使用核自旋相关的激光散射和寻找一个相移成正比的所施加的电场,这表明存在的EDM。我们的测量技术的主要改进是自旋进动时间的数量级增加,这是通过改进的真空系统和减少陷阱诱导加热。结果如下:我们测量的$^{225}$ Ra原子EDM小于$1.4\times10^{-23}$ $e$ cm(95%置信上限),这是我们以前结果的36倍改进。结论:我们对系统效应的评价表明,这种测量完全受到统计不确定性的限制。结合这种测量技术与计划的实验升级,我们项目的统计灵敏度在$1\times10^{-28}$ $e$厘米级和总系统的不确定性在$4\times10^{-29}$ $e$厘米级。
2016-06-15 nucl-ex physics.atom-ph
Enhancement of incoherent bremsstrahlung in proton-nucleus scattering in the $Δ$-resonance energy region
本文研究了质子在$Δ$共振能区与原子核散射中韧致辐射光子的发射。将核靶中的$Δ$共振的性质引入韧致辐射模型,我们发现如下结果。(1)在质子束$E_{\rm p}$能量为190 MeV时,对于无$Δ$共振的$p + \isotope[197]{Au}$,非相干辐射与相干辐射之比约为$10^{6}$- $10^{7}$,计算的全韧致辐射谱与实验数据符合得很好.这证实了非相干过程在研究该反应中的$Δ$ -共振中的重要性,这是从未研究过的。本文计算了质子在$E_{\rm p}=800$ ~MeV的\isotope [12]{C},\isotope [40]{Ca},\isotope [208]{Pb}核上散射的相干和非相干贡献,电磁贡献,全韧致辐射谱,找到了产生最强韧致辐射的条件。(2)核靶中的跃迁$p\,N \to Δ^{+} N$增强了该反应中$E_{\rm p}=800$ ~MeV的韧致辐射光子的发射。正常核和包含$Δ$共振的核的光谱之间的差异对于更轻的核是更大的,但是对于更重的核是更大的。(3)考虑到$Δ$ -共振的短寿命状态,我们发现在核靶中具有$Δ$ -共振的光谱在高能光子区本质上大于没有该$Δ$ -共振的光谱(\isotope [12][Δ]{C}、\isotope [40][Δ]{Ca}、\isotope [208][Δ]{Pb}的相应计算与\isotope [12]{C}…
2022-03-14 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nuclear enhancement of universal dynamics of high parton densities
结果表明,在高能QCD中,量子演化效应和偶极截面对碰撞参量的依赖性对大核相对于质子的饱和标度的增强有显著的影响.我们证明了衍射深度非弹性散射有很强的A依赖性,并讨论了它对反冲核测量的敏感性。
2008-01-18 hep-ph nucl-ex nucl-th
New $α$-Emitting Isotope $^{214}$U and Abnormal Enhancement of $α$-Particle Clustering in Lightest Uranium Isotopes
利用充气反冲分离器SHANS和反冲- $α$关联技术,鉴定了一种新的$α$发射同位素$^{214}$ U,它是由聚变-蒸发反应$^{182}$ W($^{36}$ Ar,4 n)$^{214}$ U产生的。在$^{40}$ Ar、$^{40}$ Ca与$^{180, 182, 184}$ W靶的反应中,还测量了偶-偶核$^{216,218}$ U的更精确的$α$ -衰变性质。结合实验数据,导出了在幻中子数$N=126$附近,偶偶Po-Pu核的改进的$α$ -衰变约化宽度$δ^2$。用$N_{p}N_{n}$方案讨论了它们的系统趋势,以研究质子-中子相互作用对该区域$α$衰变的影响。令人惊讶地发现,$^{214,216}$ U的约化宽度与$84 \leq Z \leq 90$和$N<126$偶-偶核的$N_{p}N_{n}$系统学相比显著增加了两倍。这种反常的增强被解释为占据$π1f_{7/2}$和$ν1f_{5/2}$自旋轨道伙伴轨道的价质子和中子之间的强相互作用,这一结果得到了大尺度壳层模型计算的支持。
2021-01-15 nucl-ex