多粒子多空穴能态密度的谐振子模型计算

在严格考虑了泡利不相容原理的前提下,导出了任意单粒子哈密顿量下多粒子多空穴态的能态密度的一般性精确公式;并应用半经典的Thomas-Fermi近似,计算了三维线性谐振子下的能态密度;计算了g_1p至g_10p,g_1h至g_7h以及g_1p－1h至g_6p－6h能态密度;讨论了泡利不相容的影响,与微子模型中通用的等间隔模型的能态密度进行了比较.由计算结果看出,激子模型中通用的等间隔单粒子能级密度模式在由核子诱发的核反应中,是一很好的近似.     

虚晶近似法研究AlN-Al2O3固溶体系的力学性能和电子结构

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法, 运用虚晶近似方法计算了AlN-Al₂O₃固溶区内尖晶石相氮氧化铝(Al₂₄O₂₄N₈, Al₂₃O₂₇N₅和Al₂₂O₃₀N₂)和α-Al₂O₃, AlN的力学性能和电子结构. 结果证明虚晶近似法应用到氮氧化铝结构计算中是可行的. 力学常数计算结果和弹性模量B, 剪切模量G, 杨氏模量E反映的材料硬度变化趋势与实验基本一致;Al₂O₃-AlN固 溶区内五种结构均为脆性性质且Al₂₃O₂₇N₅脆性最低, 硬度高、脆性低的特性反映了Al₂₃O₂₇N₅优异的抗弯强度性能. 五种结构满足力学结构上的稳定性, 立方尖晶石相氮氧化铝表现为弹性各向异性. 能带和态密度的计算分析表明这五种结构均为直接宽带隙结构. 在费米能级附近, 氮氧化铝结构中阴离子的2p态和阳离子的3s, 3p态发生了轨道杂化. 理论结果与实验数据基本符合, 为进一步研究提供了一定的理论方法和依据.     

单粒子薛定谔液体和形变核的转动惯量

将单粒子薛定谔液体理论应用于轴对称形变核的集体运动.也给出了一个相反的例子,即在各向异性谐振子势中处于稳定形变的任意数目的独立核子.而且,通过填充与主量子数n_x,n_y和n_z的可能值相应的单粒子态来构成s-d壳偶偶核:²⁰Ne,²⁴Mg,²⁸Si,³²S和³⁶Ar的基态,并计算了作为谐振子参数hω_x,hω_y和hω_z的函数的这些核的推转模型、刚体模型和稳态模型转动惯量.这些谐振子参数用与质量数A、中子数N、质子数Z和形变参数β有关的非形变参数hω00来描述.这些核的推转模型转动惯量的理论计算结果与实验数据符合甚好.而且,所考虑的轴对称形变核可能是扁椭球形的,也可能不是扁椭球形的,其中²⁴Mg是惟一高度形变的.²⁰Ne和²⁴Mg这两个核的刚体模型和稳态模型转动惯量也与实验数据符合甚好.     

质量数在160-180核区形变双奇核高自旋态实验研究

基于在160-180核区形变双奇核高自旋态研究中所取得的研究结果和最近几年陆续发表的双奇核高自旋态核谱学数据,系统地考察和研究了πh_11/2⊙νi_13/2强耦合带和πh_9/2⊙νi_13/2半退耦带旋称反转的特征和规律.指出^182,184Au核素的πh_13/2⊙νi_13/2半退耦带也可能出现旋称反转;有限的实验数据似乎支持这一观点.首次在双奇核^178,180Ir的πh_11/2⊙νi_13/2强耦合带中发现了低转频下的逐渐顺排现象;在¹⁷⁸Ir核中发现了回弯频率反常超前.这些反常现象可能与核形变(或中子对力)的组态依赖性有关.     

丰中子核125Sb的高自旋态

利用在束γ谱学方法,通过¹²⁴Sn(⁷Li,α2n)反应首次研究了丰中子核¹²⁵Sb的高自旋态.建立了自旋达23/2⁺、激发能至2637keV的能级纲图,其中包括21条新γ跃迁和14个新能级.在1970,2110和2471keV识别出了3个同质异能态,估计了它们的寿命范围,并建议分别具有πg_7/2ν(h_11/2s_1/2),πg_7/2ν(h_11/2d_3/2),πg_7/2ν(h²_11/2)三准粒子组态.根据价质子与¹²⁴Sn核芯激发态的耦合讨论了¹²⁵Sb的能级结构.     

原子的解析波函数——Ⅱ.第二周期元素的正常态原子与离子的解析波函数与能量积分的计算

我们在文献[1]中设计了一套五个参数的变分波函数用来计算了周期表中前面十个原子的能量,所得结果比过去一些作者用四参数波函数所算得的结果为好。我们在过去计算经验的基础上,另外找到了一套特别简单的解析波函数,其形式为1s电子:ψ₁(r)=N₁e^-μar,2s电子:ψ₂(r)=N₂[(μr)e^-μr-Ne^-μar],2p电子:ψ₃(r)=N₃(μr)cosθe^-μr,ψ₄(r)=N₄(μr)sinθe^iφ-μr,ψ₅(r)=N₅(μr)sinθe^-iφ-μr,式中的α与μ为变分参数;N₁,N₂,N₃,N₄,N₅为归一化因子;N为正交化系数。μ可用解析法来决定,因而只有一个参数α要由数值法来决定。我们用这样的波函数算出了第二周期元素的正常态原子和离子(共有八十几个原子态)的各电子的各种能量积分值及总能量值,并确定了波函数的最佳参数值。其结果与五参数波函数的计算结果相比,一般相差在万分之一至千分之一的范围内,并比最近有些作者用一种三参数波函数所算的结果还好。根据这些结果,我们还讨论了Slater近似计算法的可靠程度和适用范围。     

原子核形变与价核子数的系统关系

利用N_pN_n方法研究了A≥100的偶–偶核基态四极形变参数β的系统规律.根据质量数以及价质子(中子)是粒子还是空穴对原子核分组,发现β与(N_pN_n)^1/2的关系曲线是平滑的.不同组中原子核的β变化曲线的斜率和趋势显示,价核子和空穴对核四极形变的贡献不同.通过对近滴线原子核理论形变值的变化规律的研究表明,在N_pN_n方法中p-n价核子相互作用的一般关系可能依然适用于不稳定核.     

94Mo高自旋态能级纲图

通过重离子融合蒸发反应¹⁶O(⁸²Se+4n)⁹⁴Mo布局了⁹⁴Mo核的高自旋态.利用多探头探测器阵列GASP进行了在束γ测量,从而重新研究了⁹⁴Mo核的高自旋态能级结构.基于新发现的一些重要的连接跃迁,对⁹⁴Mo核的高自旋态能级纲图做了重要修改.将新的能级结构与壳模型计算进行了比较和讨论.结果表明要正确的描述94?Mo核的高自旋态(自旋值大于14)能级结构,应考虑价中子在d_5/2,g_7/2和h_11/2轨道上的激发.     

A=147—153核的Gamow—Teller跃迁

在壳模型的基础上系统研究了¹⁴⁶Gd区A=147-153核的Gamow-Teller跃迁.这些相对¹⁴⁶Gd核心为粒子态的核唯一的β允许衰变道为π1h_11/2→v1h_9/2的Gamow-Teller跃迁.计算结果表明,实验的约化几率B(GT)与计算的B(GT)比较,存在一个阻塞因子γ²,即γ²=B_exp(GT)/B_cal(GT)=0.17±0.05.     

双奇核172Re高自旋态转动带结构实验研究

利用重离子熔合蒸发反应¹⁴⁹Sm(²⁷Al,4nγ)¹⁷²Re布居了形变双奇核¹⁷²Re的高自旋态,用12套带有BGO反康普顿抑制的高纯锗探测器阵列进行了在束γ实验测量,首次建立了形变双奇核¹⁷²Re由3个转动带构成的高自旋态能级纲图.研究和讨论了3个转动带的结构特征,基于已有的高自旋态核结构知识并通过系统学比较和分析指出它们的准粒子组态分别为πh_11/2⊙νi_13/2,πh_9/2⊙νi_13/2和π1/2^－[541]⊙ν1/2^－[521].发现前两个转动带在自旋小于18.5h时其转动能级呈现反常的旋称劈裂.     

原子的解析波函数

我们设计了一套变分波函数,用来计算了周期表中前面十个原子的能量。我们设计的单电子试探波函数具有下列形式:1s:ψ₁(r)=N₁e^-μαr[1+(μbr)²], 2s:ψ₂(r)=N₂[(μr)e^-μr-Ne^-μcr], 2p:ψ₃(r)=N₃(μdr)cosθe^-μdr, ψ₄(r)=N₄(μdr)sinθe^iφ-μdr, ψ₅(r)=N₅(μdr)sinθe^-iφ-μdr。式中的a,b,c,d及μ为五个变分参数。N₁,N₂,N₃,N₄与N₅为归一化因子;N由ψ₁与ψ₂的正交条件来决定。用这种波函数来计算原子的能量,所得的结果比莫尔斯等人(P.M.Morse,L.A.Young and E.S.Haurwitz)用他们设计的四参数波函数所算得的结果为好,更接近实验值,同时也接近于由自洽场所算出的结果。若我们的波函数中固定c等于1不变,这时就变为只有四个参数的波函数,结果仍比莫尔斯等人的好。     

CHEMICAL POTENTIAL QUANTIZATION AND BOSE-EINSTEIN CONDENSATION

In this paper, first of all, we proved if the ideal Bose gas with a finite volume and number of particles has a non-degenerate single-particle energy level ε_n, the chemical potential μ can take the value μ_n=ε_n and there is a phase transition temperature T_p,n, where n=0,1,2… Taking ε₀≤ε_n<ε_n+1, then T_p,0≥T_p,n>T_p,n+1. When the temperature T>T_p,n or T≤T_p,n+1, μ≠ε_n and the most probable occupation number N_n=0. In the temperature interval T_p,n≥ T>T_p,n+1,μ=ε_n and 0≤N_n=N-Σ_jN_j<～supN_n, where N_j is the most probable occupation number in the degenerate level j. Thus, if the finite ideal Bose gas has some non-degenerate single-particle levels, there exists a characteristic temperature T_p=T_p,0. The chemical potential μ is quantized when T≤T_p, and this leads to the creation of a macroscopic quantum state (pure state) or Bose-Einstein condensation phase. T_p=T_p,0 is a first-order phase transition point, T_p,n≠0 is a zero-order phase transition point. Next, we obtained a new expression of the most probable distribution of the finite ideal Bose gas. In this expression N_j is directly proportional to g_j-1, where g_j and N_j are, respectively, the degeneracy and the most probable occupation number in the degenerate level j. This property agrees with what chemical potential can be quantized if there is a non-degenerate level for the finite ideal Bose gas. Finally, using this expression, we defined a micro-partition function M, obtained the statistical expressions of some thermodynamical quantities.     

两不同奇相干态组成的第种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

本文构造了由两不同奇相干态组成的第Ⅲ种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q.利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性,结果发现由不呈现等阶高阶压缩效应的两奇相干态线性叠加组成的新量子光场态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q呈现出许多奇异物理现象:1)当压缩阶数N=4m(m=1,2,3,…,…)时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终恒处于等阶N-Y最小测不准态;2)当压缩阶数N=4m-2(m=1,2,3,…,…)时,在一定条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的某一正交分量处于等阶N-Y最小测不准态时,另一正交分量则始终既不处于等阶N-Y最小测不准态,也不呈现等阶N次方Y压缩效应,这种现象称为“半相干态”效应;在另外一些条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的两正交分量可分别呈现出等阶N次方Y压缩效应,其压缩特性具有周期性变化的、互补对称的关系.3)当压缩阶数N为奇数时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终不会呈现等阶N次方Y压缩效应,也不处于等阶N-Y最小测不准态,但在一定条件下可呈现“半相干态”效应.     

Rn-Th偶偶核的八级形变研究

用推转壳模型在多维形变空间系统研究了Rn-Th偶偶核的基态性质及高自旋情形下的性质, 其中选取的形变自由度为β₂, β₃, β₄和β₅. 计算结果很好的再现了实验提取的转动惯量值. 势能面的研究表明, 随中子数的增加, 基态形状由近球形(N≈130)逐渐演变为八极形变(N≈136)后又发展成为稳定的四极形变(N≥140). 推转计算表明Rn-Th偶偶核的八极形变非常软, 在推转到高自旋情形下, 逐渐变为反射对称形变.     

76Se三声子态成员的候选者

通过⁷⁶Br (T_1/2=16.2h)β⁺/EC衰变方法得到⁷⁶Br衰变纲图, 并确认了Muller等通过核反应⁷⁶Se(p, p′)方法发现⁷⁶Se能级纲图中1791.31keV能级. 不过, Muller等当时并没有指出该条能级的自旋和宇称, 以及应该属于哪一个声子态的成员. 经过分析我们认为1791.31keV能级可以作为⁷⁶Se三声子态的一个候选成员. 此外, 为了研究这个介于强形变和球形核之间的过渡区核的形变, 对它的正宇称态进行了采用推转壳模型形式的总转动能面计算.     

丰中子核145,147La的八极形变

通过对²⁵²Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的实验研究,建立与扩展了丰中子核^145,147La的高自旋态能级图,最高自旋态达到(41/2⁺)与(43/2^－).测得的交叉相联的相反宇称带及带间的强化E1跃迁说明在^145,147La中形成强的八极形变.对¹⁴⁵La的研究表明,具有轴对称形状的四极形变与具有反演不对称形状的八极形变在同一核中产生共存与竞争.在πh_11/2带中观测到的带交叉位于ω≈0.26—0.30MeV附近,由推转壳模型计算表明,它是由一对i_13/2中子的顺排所引起的.     

168Hf三轴超形变核态的研究

采用TRS方法研究了¹⁶⁸Hf核的三轴超形变核态. 通过位能面计算给出了平衡形变参数, 证实了高自旋态下该核存在三轴不对称性. 通过分析各部分修正能量, 研究了其三轴超形变形成的机制: 主要原因是中子壳修正, 同时高j闯入轨道πi_13/2的形变驱动效应和转动能也起到重要作用.     

奇—奇核114Pm高自旋同质异能态及其衰变纲图的研究

用高自旋同质异能态次级束流线实验装置,对¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态进行了快速分离,并做了γ射线的符合测量.结合γ射线激发函数和各向异性的测量结果,首次建立了奇—奇核¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的衰变纲图,其中19条高自旋能级和29条γ射线是由本工作指定的.离子γ射线关联测量确定了¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的半衰期大于2μs.通过系统性比较以及变形的独立粒子模型理论计算,指定了高自旋同质异能态的粒子组态可能为π(1h²_11/2d_5/2)v(1i_13/21h_9/22f_7/2),自旋宇称为J^π=27⁺,并具有形变参数为β=－0.18的扁椭球形状.     

A≈80区奇–奇核80,82Rb的晕带能谱计算

在A≈80区奇-奇核旋称反转问题上已提出几种机制,但没有一种理论推断是结论性的.在本工作中将角动量投影壳模型应用到^80,82Rb核,对组态为πg_9/2⊙νg_9/2的正宇称晕带和组态为π(p_1/2,p_3/2,f_5/2)⊙νg_9/2 的负宇称晕带理论计算和实验结果进行了比较,特别是对正宇称晕带中的signature反转机制进行了探讨.角动量投影壳模型计算显示正宇称晕带中的signature反转是原子核随自旋增加形状发生变化的信号,其间原子核从低自旋的长椭球变到高自旋的扁椭球.此外,还确定了此两带的原子核形状     

高分辨的一氧化二氮光解离实验研究

利用"时间切片"离子速度成像技术研究了N₂O分子在134.20、135.20和136.43 nm波长下的真空紫外光解动力学. 实验中通过采集解离产物O(¹S_J=0)的离子影像来研究O(¹S_J=0)+N₂(X¹∑_g⁺)这一解离通道. 从各个波长下的实验影像可获得产物N₂(X¹∑_g⁺)的振动态分辨的结构,进而得到产物的总平动能谱和产物N₂的振动态布居. 实验结果表明在实验的光解波长下,产物N₂(X¹∑_g⁺)主要布居在v=2和v=3. 此外,还得到了产物N₂的振动态分辨的各向异性参数β,从中发现产物N₂的β值在三个解离波长下均表现出相似的特征,即随着振动量子数的增大,β值从趋近于2逐渐减小至1.4. 这一现象表明低振动态产物是通过一个以平行跃迁解离为主的解离过程产生的,而高振动态的产物来自于一个更加弯曲的中间构型的解离. 此推论与在平动能谱中所见到的最强转动态布居随着振动量子数的增大而出现的位移是相一致的.