A~80、110区磁转动与反磁转动特性研究

The research of magnetic and antimagnetic rotation is the hot issues of nuclear structure studies, and is a frontier field of nuclear physics research. Based on this project, the high spin states of 85Rb, 86Rb, 104Cd and 106In in the A~80 and A~110 mass region will be studied by the fusion-evaporation reaction. The main purpose of present work is to establish complete level schemes and focus on searching for magnetic and antimagnetic rotational bands in above four nuclei. For A~110 region, the nuclei exhibits interesting phenomenon of magnetic rotation coexisting with antimagnetic rotation. On the bases of new experiments, the experimental criterion of this phenomenon will be systematically summarized. The project will provide a description on the mechanism of magnetic and antimagnetic rotation coexistence with self-consistent tilted axis cranking relativistic mean field calculations. Another focus of this project is to build and expand possible "antimagnetic rotational island" and try to experimentally find the boundaries of this island, as well as systematically study antimagnetic rotational bands with varying proton (or neutron) number. Furthermore, for A~80 region, the yrast band of 86Rb appear “anomalous signature splitting phenomenon”, which is different from the yrast bands of 80Rb, 82Rb and 84Rb. Based on this difference, the anomalous phenomenon will be compared with theoretical calculations and deeply investigated.

磁转动与反磁转动现象的研究是核结构研究中的热点问题，为核物理研究的前沿领域。本项目通过融合蒸发反应，拟对A~80、A~110区85Rb、86Rb、104Cd、106In核高自旋态进行研究，在建立完整能级纲图的基础上，重点寻找上述核中可能存在的磁转动及反磁转动带。针对A~110区，不同于其它核区出现的“磁转动与反磁转动共存”现象，将结合新的实验，系统地总结该核区“磁转动与反磁转动共存”的实验判据，同时结合理论研究探索A~110区出现这种共存现象的物理原因。本项目的另一重点是，建立并拓展A~110区可能形成的“反磁转动岛”，尝试寻找该岛的边界，研究质子、中子数演化对反磁转动带的影响，同时结合相对论平均场理论探讨A~110区“反磁转动岛”的边界及形成条件。此外，对于A~80区，86Rb核晕带出现的不同于 80Rb，82Rb，84Rb晕带的“反常旋称劈裂现象”，将结合理论计算，进行深入研究。

磁转动物理研究是核结构研究中的热点问题，为核物理研究的前沿领域。依托本项目，我们完成了A～110区丰中子原子核112Cd, 111Cd的在束伽玛谱学实验。观测到了上述两核中的反磁转动结构，并系统研究了A～110区反磁转动结构随质子、中子费米面演化行为。同时结合相对论平均场框架下的倾斜轴推转TAC模型，探讨了反磁转动和集体转动的竞争和演化机制。.依托本课题，我们还进行了A～130区原子核138Pm，130Pr的实验研究。对于138Pm核，溃入到晕带的正宇称伴带被观测，基于顺排角动量，激发能系统学，电磁跃迁等特性，建议该双带结构为A～130区系统观测到的候选手征双重带。同时，对于138Pm核晕带出现的“反常旋称反转行为”，采用A～130区奇奇核energy staggering系统学，以及相邻奇质子、中子核的顺排相加性方法，对晕带的自旋做了重新指定，相比早期的研究工作，晕带的自旋被增加了1个角动量，进而解决了这一“反常现象”。对于130Pr核，观测到了与晕带具有相同ph11/2nh11/2组态的正宇称伴带，为了进一步了解该带的内禀结构，理论上完成了Cranked shell model (CSM) 计算，以及奇奇Pr、La、Ce同位素中双重带相同自旋激发能差E(I)= E(I)side-E(I)yrast的系统学研究。研究结果表明，130Pr核中的双带不同于手征带的结构特征，而与偶偶核中gamma振动带的特征相类似。因此本工作建议130Pr中新观测的结构可能是一个gamma振动带，这也是奇奇核中第一例gamma振动结构。.此外，我们还对109Ag、113Cd、 114Cd、136Pr、126Cs等核的高自旋态进行了深入研究。对于109Ag核，观测到了两条新的M1带，TAC计算表明其具有磁转动特征。对于113Cd、 114Cd核，各有一条由四极跃迁构成的转动带被观测，其回弯之后的部分被建议为候选的反磁转动带。对于136Pr、126Cs核，观测到了候选的手征双重带及第三个基于ph11/2nh11/2组态的结构，以及一系列核结构研究中的热点现象。