sdpf准现实有效相互作用以及反转岛原子核结构性质

The nuclear properties in the 'island of inversion' is one of the hot topics in the nuclear physics studies. In the interacting shell model, the components of different configurations can be given, which makes it the superior model in the region of the island of inversion. The effective interactions is fundamental in the shell model studies. It is obvious fascinating to deduce the effective interaction from the ab-initio realistic nucleon-nucleon potentials. Most of applications of the realistic shell model are restricted in the one major shell. The cross shell sd-pf effective interaction is critical in the studies on the island of inversion. However, the monopole parts of the realistic effective interactions are incorrect and are not solved currently. The different parts of the most common used sdpf effective interactions were built up by various approaches. And their monopole parts were then modified empirically. In this project, a semi-realistic sdpf effective interaction are proposed which is built upon modern bare nucleon-nucleon potentials. The mutipole parts are taken from realistic effective interactions while the monopole parts are fitted to the binding energies and excitation energies of non-natural parity states of some sdpf nuclei. The nuclear properties in the island of inversion will be investigated with this new effective interaction. The electromagnetic transitions will be highlighted in our studies. The deformation parameters will be deduced and could be used as the reference for the experiments and other theoretical studies.

反转岛原子核性质是当前核物理研究的热点之一，壳模型可给出不同组态的占据组分，是研究该区域的主要理论模型。获取有效相互作用是壳模型的核心课题，从第一性的现实核子核子势出发导出有效相互作用矩阵元无疑具有非常大的吸引力。目前现实有效相互作用主要应用于同一大壳的计算中，恰当的跨sd-pf大壳有效相互作用矩阵元是重现和理解反转岛核性质的关键，但现实有效相互作用矩阵元的单极部分还存在很大的问题，目前难以解决。通常使用的sdpf有效相互作用不同部分系由多种方法给出，并经验性地调整了各类矩阵元的单极部分。本项目拟从现代裸核子核子势出发给出准现实sdpf有效相互作用，即保持现实有效相互作用的多极部分，而通过拟合部分sdpf壳原子核结合能以及非自然宇称低激发态能量给出单极部分，采用新的有效相互作用研究反转岛原子核的性质，重点关注岛内原子核的电磁性质，并从中抽取形变信息作为实验和其他理论的参考。

反转岛原子核性质是当前核物理研究的热点之一，壳模型是研究该区域的主要理论模型。获取有效相互作用是壳模型的核心课题，恰当的跨sd-pf大壳有效相互作用矩阵元是重现和理解反转岛核性质的关键。我们从现代裸核子核子势N3LO手征有效场论核力出发，利用相似重整化群方法对裸核子核子相互作用矩阵元进行重整化给出了现实核力sdpf壳有效相互作用，并保持现实有效相互作用的多极部分，拟合反转岛边缘多个原子核能级经验性地调整了部分矩阵元的单极部分，为使有效相互作用可以应用于近中子滴线的原子核，在对相互作用矩阵元进行重整化之前，以坐标空间的Skyrme-Hartree-Fock方法给出的具有良好的渐进特性的单粒子波函数作为基矢对矩阵元进行基矢变换。采用新的有效相互作用研究反转岛以及附近原子核的性质，重点关注了反转岛附近原子核的电磁性质，并从中抽取了形变信息。在大维度壳模型框架下研究了氮同位素电偶极跃迁强度和光吸收截面，讨论了丰中子氮同位素中矮偶极共振的性质，以及电偶极共振求和规则和同位旋双重态劈裂的同位旋依赖。理论给出的跃迁密度和跃迁矩阵元支持丰中子氮同位素~10MeV以下的矮偶极共振具有集体性，即是多出的中子相对同位旋饱和的核芯之间运动的结果。在基金的支持下，我们在sdpf核区的34Si中可能存在的空泡结构、原子核高自旋性质、原子核Gamow-Teller跃迁性质以及近垒熔合反应截面等方面做了一些工作。