Effective shell model Hamiltonians from density functional theory: quadrupolar and pairing correlations
我们描述了一个程序，用于映射到壳模型的哈密顿量，包括四极-四极和四极配对相互作用在截断空间的自洽平均场论（也称为密度泛函理论）。我们测试我们的方法在变形N=Z sd壳核Ne-20，Mg-24和Ar-36，从Hartree-Fock加BCS近似的USD壳模型相互作用。然后使用SLy 4 Skyrme能量密度函数在粒子-空穴通道中加上零范围密度依赖力在配对通道中遵循类似的程序。利用该密度泛函理论在Hartree-Fock + BCS水平上的基态解，构造了一个有效的壳模型哈密顿量.我们使用这个映射的哈密顿量提取四极和配对的相关能量超出平均场近似。截断壳模型空间中质量四极算符的重标度几乎与基本平均场论的配对通道中所用的耦合强度无关。
2007-09-04 nucl-th
Two-neutrino double-$β$ decay in the mapped interacting boson model
在基于核密度泛函理论的相互作用玻色子模型（IBM）中，计算了双中微子双$β$（$2νββ$）衰变矩阵元.约束自洽平均场（SCMF）计算使用通用的能量密度泛函（EDF）和配对相互作用提供了三轴四极自由度的势能面的奇偶核对应的初始和最终状态的$2νββ$衰减的兴趣。然后将SCMF能面映射到玻色子能面上，从而确定了偶偶核的IBM哈密顿量。同样的SCMF计算提供了必要的成分的相互作用玻色子费米子费米子模型（IBFFM）的中间奇-奇核和Gamow-Teller和费米跃迁算子。基于EDF的IBM和IBFFM提供了每个原子核的激发光谱和电磁跃迁速率以及单个$β$和$ββ$衰变性质的同时描述。计算的$2νββ$衰变核矩阵元素与实验和早期的理论计算进行了比较。
2022-04-05 nucl-ex nucl-th
Quadrupole Collective Dynamics from Energy Density Functionals: Collective Hamiltonian and the Interacting Boson Model
微观能量密度泛函（EDF）已成为原子核结构计算的标准工具，提供了一个准确的整体描述核基态和集体激发。对于光谱应用，这个框架必须扩展到占集体相关性恢复对称性打破了静态平均场，集体变量的波动。在这项工作中，我们比较了两种方法来五维四极动力学：集体哈密顿四极振动和旋转，和相互作用玻色子模型。这两个模型进行了比较，在Pt同位素的非轴向形状的演变的研究。从$^{192,194,196}$ Pt的结合能表面出发，用微观能量密度泛函计算，分析了从集体哈密顿量得到的低能集体能谱，以及相应的IBM-2哈密顿量.计算的激发光谱和跃迁几率的基态带和$γ$振动带进行比较，相应的序列的实验状态。
2011-06-14 nucl-th
Nonabelian density functional theory
给定一个微观量子观测量的向量空间，在其对偶空间上建立了密度泛函理论。证明了对偶空间中的广义Hohenberg-Kohn定理和泛能量泛函的存在性。在这种情况下，普通的密度泛函理论对应于单体乘法算子的空间。当算子在对易下闭合形成李代数时，能量泛函在该代数的对偶空间中的余伴随轨道上定义了一个汉密尔顿动力系统。增强的密度泛函理论提供了一种从精确微观哈密顿量导出共伴轨道上的群论哈密顿量的新方法。
1999-09-29 nucl-th
Low-lying states in even Gd isotopes studied with five-dimensional collective Hamiltonian based on covariant density functional theory
基于协变密度泛函理论的五维集体哈密顿量被用来研究$^{148-162}$ Gd同位素的偶偶态.给出了从$^{148}$ Gd到$^{162}$ Gd的形状演化。计算结果再现了$B(E2)$ Gd同位素的实验能谱和带内跃迁几率。在目前的计算中的相对$B(E2)$比率也与现有的相互作用玻色子模型的结果和实验数据进行了比较。发现中子$1i_{13/2}$轨道的占据导致了良好变形的扁长形状，这是Gd同位素所必需的。
2018-04-13 nucl-th
Coupling shape and pairing vibrations in a collective Hamiltonian based on nuclear energy density functionals (II): low-energy excitation spectra of triaxial nuclei
本文扩展基于相对论能量密度泛函的三轴四极集体哈密顿量，引入对集体坐标及形状—对耦合，并在$^{128}$Xe上证明其可改善低能谱与带间跃迁描述。
2023-12-04 nucl-th
Mapped $spdf$ interacting boson model for quadrupole-octupole collective states in nuclei
Hokkaido University（北海道大学）
该研究将平均场势能面映射到含 $s,p,d,f$ 玻色子的 IBM 哈密顿量，确定强度参数，并在 Ra、Th 锕系核上验证加入 $p$ 玻色子可改进负宇称能级及电偶极性质描述。
2025-10-20 nucl-ex nucl-th
Enhanced collectivity in neutron-deficient Sn isotopes in energy functional based collective Hamiltonian
利用PC-PK 1能量密度泛函，通过三轴相对论平均场计算确定了五维集体哈密顿量，研究了Sn同位素的低集体态.对$2^+_1$态的激发能和$B(E2;0^+_1\to 2^+_1)$值的系统学计算得到了较好的再现，特别是对N<66的缺中子Sn同位素的E2跃迁的增强。结果表明，费米面附近中子1g ~（7/2）和2d ~（5/2）能级的逐渐简并导致能级密度的增加，从而增强了N=66 ~ 58的配对关联。它引起了一个大的四极形状的波动周围的球形，并导致在N=58周围的同位素的集体性增强。
2012-09-26 nucl-th
A finite-temperature Hartree-Fock code for shell-model Hamiltonians
代码HFgradZ.py和HFgradT.py找到轴对称最小值的Hartree-Fock能量泛函的哈密顿量提供的壳模型的基础上。要最小化的泛函是零温性质的Hartree-Fock能量或有限温度性质的Hartree-Fock巨势。可以对最小值施加各种约束。
2016-02-08 nucl-th
Density-functional theory for the pairing Hamiltonian
我们考虑了对哈密顿量，系统地构造了它在强耦合极限和大粒子数极限下的密度泛函。在前一个极限中，泛函是一个扩展到占有数的中心矩。在后一极限中，泛函由BCS理论已知。这两个泛函在结构上都是非局部的，并且非局部的形式是局部泛函的简单乘积。我们还导出了占位数与Kohn-Sham密度之间的关系。
2006-09-29 cond-mat.supr-con nucl-th
Global study of beyond-mean-field correlation energies in covariant energy density functional theory using a collective Hamiltonian method
通过求解一个五维集体哈密顿量，首次在协变能量密度泛函（CEDF）中对质子数从$Z=8$到$Z=108$的575个偶偶核的转动运动和四极形状振动运动的动力学相关能（DCE）进行了整体研究.其集体参数是由三轴相对论平均场加BCS计算使用PC-PK 1力确定的。考虑到这些超出平均场的DCE，相对于核质量的均方根（rms）偏差显着降低到1.14 MeV，这是小于其他成功的CEDF：NL 3 *（2.96 MeV），DD-ME 2（2.39 MeV），DD-ME $δ$（2.29 MeV）和DD-PC 1（2.01 MeV）。与推转公式相比，$\sim34\%$公式减小了两核子分离能的均方根偏差。
2015-02-24 nucl-th
Nuclear spectra from low-energy interactions
探索了一种从核密度泛函出发描述能谱的方法。这个想法是基于假设一个有效的哈密顿量，再现与集体模式相关的刚度。该方法定义了一个简单的形式，这样一个有效的哈密尔顿和映射去从密度泛函相应的哈密尔顿。为了验证该方法，采用Skyrme泛函对哈密顿量进行约束，并用生成坐标法求解，描述了$^{48,49,50,52}$ Cr和$^{24}$ Mg的低能级和电磁跃迁.
2022-04-22 nucl-th
Effects of pairing strength on the nuclear structure and double-$β$ decay predictions within the mapped interacting boson model
本研究在基于核能密度泛函的映射相互作用玻色子模型中分析对关联强度的影响，发现调整对力可改变四极相互作用与衰变矩阵元，升高对力的计算与部分核衰变实验数据更吻合。
2024-08-15 nucl-ex nucl-th
Quadrupole-octupole coupling and the onset of octupole deformation in actinides
本文研究了中子数在$130\leqslant N\leqslant 150$范围内的锕系元素Ra、Th、U、Pu、Cm和Cf的一系列偶偶同位素的四极和八极集体及其耦合的演化。Hartree-Fock-Bogoliubov近似，基于Gogny能量密度泛函的参数化D1 M，根据轴对称四极和八极形状自由度生成势能面.然后将平均场能面映射到玻色子凝聚态下的$sdf$相互作用玻色子模型哈密顿量的期望值上，以确定玻色子哈密顿量的强度参数.与八极自由度有关的光谱性质是通过对角化映射的哈密顿量产生的。计算出的低能负宇称谱、$B(E3;3^{-}_{1}\to 0^{+}_{1})$约化跃迁速率和有效八极形变表明，在锕系元素区域系统地发生了从近球形到稳定八极形变和八极振动态的跃迁。
2021-04-13 nucl-ex nucl-th
Structural evolution in Pt isotopes with the Interacting Boson Model Hamiltonian derived from the Gogny Energy Density Functional
本文用相互作用玻色子模型（IBM）哈密顿量描述Pt核的形状/相变，该哈密顿量是由（约束）Hartree-Fock-Bogoliubov（HFB）计算得到的，采用有限射程和密度相关的Gogny-D_1 S能量密度泛函。假设核表面形变的多核子驱动动力学可以用有效玻色子自由度来模拟，将具有四极自由度的Gogny-D1 S势能面（PES）映射到IBM的相应PES上.利用这一映射过程，IBM哈密顿量的参数，有关的低洼的四极集体态，推导出的价核子数的函数。利用Gogny-HFB和IBM方法的优点，精确计算了实验室体系的光谱和波函数。基态和边带能级的实验低激发能谱都得到了很好的再现。从系统学的计算光谱和约化的E2跃迁概率$B$（E2），长到扁的形状/相变发生相当顺利的中子数$N$的函数在考虑Pt同位素链，其中$γ$ -软起着至关重要的作用。所有这些光谱观测值的行为与相关的PES和IBM哈密顿量的导出参数作为$N$的函数是一致的。对于那些没有足够的实验E2数据的核，也作了光谱预测。
2010-10-25 nucl-th
Octupole correlations in light actinides from the interacting boson model based on the Gogny energy density functional
本文研究了偶偶轻锕系元素$^{218-238}$ Ra和$^{220-240}$ Th的四极-八极耦合及其光谱性质。基于Gogny-D1 M能量密度泛函的Hartree-Fock-Bogoliubov近似已被用作微观输入，即，以获得作为四极和八极形变参数的函数的（轴对称）平均场势能面。利用玻色子凝聚态下$sdf$相互作用玻色子模型（IBM）哈密顿量的期望值，将平均场势能面映射到相应的玻色子势能面上.通过这一映射过程确定了$sdf$ -IBM哈密顿量的强度参数。映射的IBM哈密顿量的对角化提供了正和负宇称态的能量以及用于获得过渡强度的波函数。计算结果与库仑激发实验的数据进行了比较，并指出在$^{224}$ Ra和$^{226}$ Th附近存在明显的八极集体。
2020-12-29 nucl-ex nucl-th
Mapped interacting boson model for nuclear structure studies
本文综述了映射相互作用玻色子模型，通过将密度泛函计算的势能面映射到玻色子系统，系统研究核结构，涵盖形状相变、八极形变及奇核和β衰变等。
2025-06-18 nucl-ex nucl-th
Quadrupole-octupole coupling and the evolution of collectivity in neutron-deficient Xe, Ba, Ce, and Nd isotopes
在$sdf$ -IBM框架下，研究了缺中子氘、钡、铈和钕核在“八极魔”中子数$N=56$附近的四极和八极集体演化.微观输入通过四极和八极约束Hartree-Fock-Bogoliubov计算获得，基于Gogny能量密度泛函的参数化D1 M。在$N=56$附近的Ba和Ce同位素的平均场基态被预测为八极形变。正宇称态和负宇称态的激发能以及电子跃迁率的计算与波函数的映射IBM哈密顿量的对角化。通过将平均场势能面映射到$s$、$d$和$f$玻色子的凝聚态中的哈密顿量的期望值上来确定哈密顿量的参数。预测$N=56$附近的铯、钡和铈同位素八极性增强。详细分析了$N=60$附近从八极形变到强四极形变的形状/相变。
2021-11-30 nucl-ex nucl-th
Shell-model Hamiltonians from Density Functional Theory
原子核结构的密度泛函理论提供了一个多粒子的波函数，这对静态性质是有用的，但该理论的扩展是必要的，以描述相关效应或其他动态性质。在这里，我们提出了一个程序来扩展的理论映射到一个有效的壳模型哈密顿与两体相互作用的自洽的平均场哈密顿量的属性。在这个初步的研究中，我们考虑sd壳核Ne-20，Mg-24，Si-28和Ar-36。我们的第一个应用程序是在USD壳模型哈密顿量的框架下，使用其平均场近似来构建一个有效的哈密顿量和部分恢复相关效应。我们发现，超过一半的相关能量是由于四极相互作用。然后，我们遵循类似的过程，但使用SLy 4 Skyrme能量泛函作为我们的出发点，并将空间截断为球形$sd$壳。构造的壳模型哈密顿量被发现满足最小的一致性要求，重现的平均场解的属性。与其他方法计算的四极关联能相比，用映射哈密顿量计算的四极关联能是合理的。
2005-12-08 cond-mat.mes-hall nucl-th
Microscopic determination of the interacting boson-fermion model Hamiltonian from the nuclear energy density functional
本文基于核能量密度泛函框架，提出微观确定奇A核相互作用玻色子-费米子模型哈密顿量的方法，并通过奇A Eu核验证其能描述球形到形变的形状相变。
2025-09-19 nucl-ex nucl-th
Coupling of shape and pairing vibrations in a collective Hamiltonian based on nuclear energy density functionals
基于相对论性能量密度泛函的四极集体哈密顿量被扩展到包括一个成对的集体坐标。除了四极形状的振动和旋转，该模型描述了配对振动和形状和配对自由度之间的耦合。集体哈密顿量的参数由约束自洽相对论平均场加Bardeen-Cooper-Schrieffer（RMF+BCS）计算确定。在研究四种轴对称$N=92$稀土同位素的低能谱和跃迁率时，分析了形状自由度和配对自由度之间的耦合效应。当与标准的四极集体哈密顿量得到的结果相比，列入动态配对增加了转动惯量，降低了能量的激发$0^+$状态和减少的E0-过渡强度，更好地与数据一致。
2020-02-02 nucl-ex nucl-th
Impurity effect of $Λ$ hyperon on shape-coexistence nucleus $^{44}$S in the energy functional based collective Hamiltonian
基于非相对论Skyrme能量密度泛函（EDF）的集体哈密顿量考虑了与对称性破缺恢复和四极集体变量涨落有关的动力学关联，定量研究了$Λ$超子对$^{44}$ S集体性的杂质效应.核子-核子（$NN$）和$Λ$ -核子（$ΛN$）相互作用都使用了几种Skyrme力。研究了对强度对$Λ$超子极化效应的影响。结果表明，尽管这些Skyrme力对$^{44}$ S的基态谱有一定的差异，但它们对集体性质的影响都很小，$Λ$的还原效应在5%以内.
2011-10-06 nucl-ex nucl-th
Pairing vibrations in the interacting boson model based on density functional theory
基于核密度泛函理论，在相互作用玻色子模型（IBM）的框架下，提出了一种将形状和配对集体自由度之间的耦合结合起来的方法.为了解释成对振动，引入了玻色子数非守恒的IBM哈密顿量。通过使用基于通用能量密度泛函和配对力的自洽平均场计算的解决方案构造哈密顿量，并对轴对称四极和配对固有变形进行约束。通过将得到的四极对势能面映射到玻色凝聚态玻色哈密顿量的期望值上，确定了玻色哈密顿量的强度参数.对$^{122}$同位素进行了说明性计算，并在稀土$N=92$同位素的更系统的研究中进一步探讨了该方法。动力学配对自由度的包含显着降低了基于激发态$0^+$的能带的能量。结果与光谱数据定量一致，并与使用集体哈密顿方法得到的结果一致。
2020-09-22 nucl-ex nucl-th
