相对论平均场理论对Se，Kr，Sr和Zr同位素链形状共存的系统研究

在约束形变的相对论平均场理论下,用NL3参数组系统地研究了Se,Kr,Sr和Zr四个同位素链中的偶-偶核,理论计算的基态束缚能和实验值符合得非常好.通过对这些核的位能曲面的分析,发现在此区域内有着丰富的形状共存现象,系统地指出可能存在形状共存现象的原子核,并且进一步指出在这些核的位能曲面上两个能量极小点的能量差.另外通过对位能曲面以及单中子能级的研究,提出在此区域内N＝70可能是一个中子幻数. 关键词： 形状共存 相对论平均场 位能曲面 幻数     

传统中子幻数稳定性的研究

在考虑了BCS理论的相对论平均场模型框架内,通过系统研究N=8,20,28,50,82和126六条同中子素链中每个元素费米面附近的单粒子能级间隔、粒子数占有概率比以及原子核体系的粒子数偏离随质子数的变化规律,讨论了传统中子幻数的壳结构在从中子滴线区到质子滴线区整个核谱上的稳定性,预言只有在轻核的丰中子区域,传统的中子幻数效应才可能消失,并把计算结果和最近的文献报道作了比较. 关键词： 相对论平均场模型 能级间隔 占有概率 粒子数偏离     

相对论平均场理论框架下对能的系统研究

在相对论平均场模型的框架内,沿原子核的稳定线,以每隔4个质子或中子提取样本的方法,计算了核谱图上数十个原子核的对能,特别是研究了氧同位素偶-偶核的对能随核子数的变化规律,发现在固定能隙Δ的条件下,对能的大小和核的壳结构有关,由此提出了一种检验闭壳效应的简便方法,进而发现中子数N=6不仅在轻核的丰中子区是一个新幻数,而且在丰质子区也是一个可能的新幻数. 关键词： 相对论平均场模型 对能 能隙 幻数     

相对论平均场理论对Rn同位素链原子核基态性质的研究

在相对论平均场理论的框架下,对Rn同位素链原子核的结合能、形变、同位素位移等若干基态性质进行了较详细的研究.结果表明,理论计算结果与已有的实验数据符合较好.原子核的四极形变主要出现在远离幻数的区域(N=110-124和N=129-142).而在中子数大于幻数的区域(N=127-142),十六级形变也非常明显.对电荷半径的研究显示,Rn同位素链的同位素位移曲线的斜率在中子幻数处出现明显的变化. 关键词： 相对论平均场理论 电荷半径 同位素位移 单粒子能级     

同核异能素百年回顾

正同核异能素指原子核的长寿命激发态,通常发生γ跃迁、β衰变、裂变、α衰变、质子发射等衰变。原子核激发态的半衰期常不到1 ps。寿命多长才能被称为同核异能素并无统一界定。一般认为,为了能够计数,同核异能素的半衰期应该长于1 ns。同核异能素通常可以通过重核裂变、重离子反应、超强激光等方法产生。自同核异能素被发现以来的一个世纪,核物理学家已经发现了近2500种半衰期大于10 ns的原子核激发态。     

缺中子Np新核素的α衰变研究

合成远离稳定线的新核素、探索原子核存在的极限是目前核物理研究的重要课题。在中子壳N=126的最丰质子一侧，极端缺中子的超铀核素处于质子滴线和中子壳的交叉位置，合成和研究该核区核素对研究N=126壳结构的演化性质具有重要意义。基于兰州重离子加速器上的充气反冲核谱仪装置(SHANS)，利用36,40Ar+185,187Re熔合蒸发反应，合成了极缺中子的219,220,223,224Np新核素，在中子壳N=126附近首次建立了Np同位素链的$ \alpha$衰变系统性，获得了N=126壳效应在Np同位素链中依然存在的实验证据。依据单质子分离能的系统性分析，确定了Np同位素链中质子滴线的位置，219Np也成为目前已知的最重的质子滴线外核素。此外，基于实验测量的反应截面，并与理论模型的计算结果相比较，讨论了进一步合成该核区其它新核素218,221,222Np的可行性。     

原子核质量模型的检验

基于AME2016发布的基态原子核质量数据,分别从模型的精度及实验预言的中子新幻数两方面系统比较分析了八个普适核质量模型的可靠性及预言能力.分区系统的计算了八个核质量模型预言的核质量均方根偏差,分析发现对现有实验数据精确度较好的是Bhagwat和WS4两个模型.通过分析中子壳能隙随中子数的变化趋势发现KTUY, WS3和WS4三个模型可以较好地再现中子新幻数N=32引起的突变行为,预言了在Cl和Ar同位素链中N=32极有可能是新的幻数.通过分析超重区域a衰变能随中子数的变化趋势发现FRDM12, WS3和WS4三个模型均可以较好地再现N=152, 162的子壳现象,且预言了对于质子数Z=108—114同位素链在N=184处原子核的寿命相对较长.     

双分子链中非线性多激子态的动力学研究

在超快激光激发下分子聚集体内有多个激子产生.针对具有链间耦合的双分子链系统,应用密度矩阵理论,在偶极-偶极近似和算符算术平均值近似下通过求解量子主方程计算了不同双链构型下的多激子动力学过程.研究发现在光激发作用下的多激子离域在双链分子系统中,在能量表象下形成激子态能带.激子态能带的宽度和激子占据能级随双分子链构型的不同而不同.对于链间和链内均为H型排列的分子链,激子态能带变宽,激子态优先占据在高阶能级上.在不同能级下的激子具有不同的动力学演变特点.若链间耦合较强,激子态通过链间耦合传递,与分子是否直接受到激发没有直接关系,激发态在两个链内的转移周期与最近邻的链间耦合有直接关系.     

N=28丰中子核的形变和形状共存研究

利用同位旋依赖的尼尔逊势,在宏观-微观理论框架下,计算了幻数N=28同中子链上原子核的性质,研究了N=28同中子链上原子核的形变和形状共存现象. 研究结果表明,N=28这个幻数在Na,Mg, Al同位素链上有着强的形状共存现象. 此外,计算表明⁴²Si的基态为扁椭球,同时在Si同位素链上的形状共存现象相对较弱. 关键词： 同位旋 幻数 形变 形状共存     

丰中子Zn核素奇特核结构讨论和展望

不稳定核结构是当前核物理研究的前沿热点问题之一，尤其是针对丰中子幻数核附近的区域。中子数N=40, 50附近镍区域核素展现出丰富的结构特征，激励了众多理论和实验研究。原子核的基本性质与核的结构密切相关，这里我们选择分析丰中子Zn(Z=30)同位素的基本性质来进一步了解这一核区的核结构特征。本文回顾了在欧洲核子中心(CERN)的ISOLDE测量Zn 同位素的实验，基于62–80Zn 核素基态和长寿命同核异能态的自旋、磁矩、电四极矩以及电荷均方根半径等基本性质，并结合各种大规模壳模型计算结果，系统地讨论了这一核区的壳结构演化、幻数特征、奇特形变和形状共存，以及核子间关联激发等物理现象。最后，基于已有的实验数据和物理现象，以及理论预言的 N=50以上镍核区的能级演化特征，我们提出在ISOLDE的共线共振电离谱装置上测量更加丰中子的81,82Zn 核素基本性质的实验设想。     

多任务神经网络对原子核低激发谱的研究

原子核低激发谱对深入理解原子核结构具有重要作用。采用多任务反向传播(Back Propagation,BP)的神经网络方法系统研究了原子核$ {2}_{1}^{+} $和$ {4}_{1}^{+} $的激发能量。除了质子数和中子数外,通过在网络输入层增加一个有关原子核集体性的物理量,BP神经网络在0.1 MeV到数MeV的能量范围内很好地拟合了原子核的低激发能。相比五维集体哈密顿量(Five-Dimensional Collective Hamiltonian,5DCH)方法,BP神经网络更好地再现了原子核低激发能的同位素趋势,以及由壳效应导致的幻数原子核低激发能的突然增大,并且将$ {2}_{1}^{+} $和$ {4}_{1}^{+} $激发能的预言精度分别提高了约80%和75%,该预言精度与单任务神经网络基本一致,但是改进了对轻核区与缺中子核区低激发谱的学习能力,这说明多任务神经网络可以实现多种激发能量的统一精确计算。     

Numerical Solution of the spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains Using a Projector Method

An efficient projector method is proposed to calculate the energy gap between the ground,state and the first excited state of the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnetic chains. We exactly computed the two lowest-lying energies for the magnetization S_t^z= 0 and the lowestlying energy for S_t^z=±1 on chains up to 16 spins. The lowest-lying energy stat6 for S_t^z= 0 is a singlet ground state. The second lowest-lying energy state for S_t^z= 0 and the lowestlying energy states for S_t^z=±1 are triplet degenerate, which are the first excited energy states. We also imposed the Monte Carlo technique to estimate the lowest-lying energies for both S_t^z= 0 and 1 on longer chains up to 32 spins. We found that the singlet-triplet energy gap trends to zero as N→∞.     

Low-lying dipole excitations in the stable Cd isotopes: A systematics

Low-lying dipole excitations in the medium-weight vibrational nuclei of the Cd isotopic chain were investigated by means of nuclear resonance fluorescence experiments performed at the bremsstrahlung beam of the Stuttgart Dynamitron accelerator (endpoint energy 4.1 MeV). Detailed information has been obtained on excitation energies, spins, decay widths, and transition probabilities of numerous excited states in ^{110–114,116}Cd. Additionally, the use of two Compton polarimeters enabled model-independent parity assignments for excitations in the even-even isotopes. Strongly excited J ^π = 1^? states are found in all even-even Cd nuclei at excitation energies near the sumof the energies of the first 2⁺ and 3^? states. These excitations are interpreted as the 1^? member of the quadrupole-octupole coupled quintuplet (2+?3^?). The fragmented strength observed in the odd isotopes ^111,113Cd is compared with the strength distributions in the neighboring even-even Cd isotopes.     

ZnSe在外电场下的基态性质和激发特性研究

以LANL2DZ为基组, 采用Hartree-Fock(HF)方法研究了不同外电场(-0.025–0.040 a.u.)对ZnSe分子的基态几何结构、电荷分布、能量、电偶极矩、最高占据轨道(HOMO)能级、最低空轨道(LUMO)能级、能隙、红外光谱特性的影响; 继而采用含时的TD-HF方法研究了ZnSe分子在外电场下前9 个激发态的吸收谱、激发能、振子强度等激发特性. 研究结果表明: 当电场从-0.025 a.u.变化到0.04 a.u. 时, 键长先减小后增加; 分子偶极矩先由正减小到0, 然后又反向增加; 体系总能量一直减小; 谐振频率先增加后减小, 红外光谱强度先减小后又增加. ZnSe分子的LUMO能级一直增加, HOMO能级先增加后又减小, 变化趋势较小, 而能隙一直增大. 外电场对ZnSe分子的激发特性影响较大, 当电场从-0.025 a.u.变化到0.04 a.u.时, 激发能增加, 相应的激发波长减小; 对应的振子强度也受到很大影响, 原来振子强度最强的激发态变得很弱, 而原来振子强度很弱的激发态变得最强. 因此, 可以通过改变电场来控制ZnSe的激发特性.     

Decay time characteristics of the U-like excited nuclei

The unified energy dependence of the induced fission times obtained by the crystal blocking technique for heavy nuclei with Z=91–94 in the range of initial excitation energy from 5 to 250 MeV was analyzed. It was demonstrated that, for excitation energies of the investigated heavy fissionable nuclei up to 60–70 MeV, the fission times can be described in the framework of the statistical theory of nuclear reactions taking into account the double-humped structure of the fission barrier and the lifetimes of both classes of excited nuclear states realized in the first and second potential wells. However, for excitation energies above 70 MeV, there is a need to consider the dynamical effects in the fission channel.     

New high-energy luminescence bands from Co2+ in ZnSe

Three sharp absorption features in the energy range 2.36–2.55 eV have been detected in the transmission spectrum of Co-diffused ZnSe, and a number of luminescence transitions originating from the lowest of these states at 2.361 eV have been observed. Photoluminescence excitation spectra prove that these are high energy excited states of the Co²⁺_Zn impurity, a conclusion confirmed by comparison of measured and predicted luminescence energies. This represents the first identification of luminescence branching from a higher excited state of a transition metal ion in any semiconductor. The sharp, weakly phonon-coupled transitions involve either intra-impurity excitation or transitions from the impurity to localised states split off from a minimum in the conduction band. The implications of these observations for the mechanism of host-impurity energy transfer and for the nature of the excited state wavefunctions are discussed.     

二氢化钚分子激发态结构的外场效应

采用密度泛函(DFT)方法B3LYP/Gen，在Pu为SDD基组、H为6-311++G^**基组水平上优化得到了分子轴方向不同电偶极场(-0.005—0.005a.u.)作用下，二氢化钚的基态电子状态、几何结构、电偶极矩和分子总能量.在优化构型下用同样的基组采用含时密度泛函(TDDFT)方法(TD-B3LYP)研究了同样外电场条件下对二氢化钚的激发能和振子强度的影响.计算结果表明，分子几何构型与电场大小和方向呈现较强的依赖，电场强度增加基态偶极矩随电场强度线性增加，H-Pu-H的角度线性减小，分子总能量线性减小；激发能随电场强度增加而减小，且对电场方向的依赖呈现近似对称性，满足Grozema关系.电场对振子强度的影响比较复杂，但仍满足跃迁选择定则. 关键词： 二氢化钚 激发态 电偶极场 TD-DFT     

对力对希土原子核性质的影响

本文利用粒子数守恒方法分析对力对希土区变形偶偶核的各种性质的影响,其中包括低内部激发态(E≤2MeV)的激发机构、有关的β衰变和奇偶质量差等。为进行这些分析,本文先确定希土变形核内的单粒子能级。分析表明:适当改变参数μ和к以后的Nilsson能极,在考虑对力影响后,能较好地解释奇A核的低内部激发谱的自旋和宇称,并能近似地解释其能级间隔。参数μ,к,和η是由奇A核的实验能谱来确定的。在希土转动区中,к～0.067—0.072,η～4—4.6.