格林函数协变密度泛函理论对单粒子共振态的研究

The exotic nuclei with unusual N/Z ratios has become one of the most important frontiers with the new generation of radioactive beam facilities under operation or construction (or to be constructed) and the detectors upgraded. It is found the single-particle resonant states in the continuum are very essential for the structures and features of exotic nuclei. One of the most effective tools for describing the single-particle resonant states is the Green’s function method, which can give energies and widths directly without any ambiguity. Based on the current research status and also the applicants’ achievements and expertise, the present project is proposed to calculate the energies and widths of single-particle resonant states, investigate their level structures and evolutions as well as the pseudospin symmetry with the present newly developed Green’s function covariant density functional theory (CDFT-GF). Besides, to study the single-particle resonant states of deformed nuclei, the CDFT-GF theory will be extended to the deformed case. In summary, this project aims to give reliable energies and widths of single-particle resonant states, better understand the level structures and symmetries, extend the theory with new effect, and finally improve the descriptions of exotic nuclei.

新一代放射性核束装置的不断兴建、运行及探测设备的升级，促使远离β稳定线的奇特原子核成为核物理研究的热点问题之一。连续谱中的单粒子共振态对奇特核的结构性质起着重要作用。格林函数方法可以直接给出共振态的能量和宽度，是描述单粒子共振态的一种非常有效的方法。本项目结合当前国内外的研究现状和申请人的工作基础，利用最新发展的格林函数协变密度泛函理论（CDFT-GF）研究原子核单粒子共振态, 分析单粒子共振态的能级结构及其演化规律，探索单粒子共振态中赝自旋对称性成立与破缺的机制。进一步，考虑形变，拟发展形变的CDFT-GF理论，并用于形变原子核单粒子共振态的描述。通过本项目的研究，将给出更为可靠的单粒子共振态的能量和宽度，加深对单粒子共振态能级结构及对称性的理解，进一步完善CDFT-GF理论，改善对奇特原子核结构的描述。

新一代放射性核束装置的不断兴建、运行及探测设备的升级，促使远离β稳定线的奇特原子核成为核物理研究的热点问题之一。连续谱中的单粒子共振态对奇特核的结构性质起着重要作用。本项目在协变密度泛函理论框架下，利用格林函数方法，开展了原子核单粒子共振态的相关研究。经过本项目的研究，给出了更为精准的单粒子共振态的能量和宽度，加深对单粒子共振态能级结构及对称性的理解，进一步完善格林函数协变密度泛函理论，改善对奇特原子核结构的描述。 . 本项目主要研究内容包括：.（1）提出了利用格林函数研究单粒子共振态的新方法，可以精准地给出各种共振态的能量和宽度，解决了以往方法求解宽共振态时精准度不高的问题；.（2）发展了形变的格林函数协变密度理论，并用于描述形变原子核单粒子共振态，并以形变晕候选核37Mg为例，给出其Nilsson能级图，分析其形变晕形成机制；.（3）研究了单粒子共振态的能级结构及其演化规律，系统计算了Sn同位素链和N=82同中子素链的单质子共振态的能级演化以及同位旋依赖性。.（4）研究了单粒子共振态的自旋与赝自旋对称性，给出赝自旋对称性成立与破缺的机制，通过分析其能量劈裂和宽度劈裂，发现两者并没有关联。. 此外，本项目在奇特原子核结构、超核结构、以及中子星等方面也取得了一些创新性成果。本项目共完成论文14篇，举办1次研讨会，开展其它学术活动19次，指导硕士研究生1名，正在指导硕士生3名。