同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅰ)同位旋相关的扩展的BHF方法

通过引进基态关联和同位旋自由度的区分,推广了Brueckner Hartree Fock理论方法,并应用于同位旋非对称核物质,系统地研究了在整个同位旋自由度范围内核物质的状态方程和单粒子特性及其同位旋效应.还研究了微观三体核力对同位旋非对称核物质性质及其同位旋效应的影响,定量讨论了三体力效应与相对论性平均场理论及Dirac Brueckner方法的联系.主要给出了同位旋相关的Brueckner Hartree Fock方法的基本理论和计算公式.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法（I）同位旋相关的扩展的BHF方法

通过引进基态关联和同位旋自由度的区分，推广了Brueckner-Hartree-Fock理论方法，并应用于同位旋非对称核物质，系统地研究了在整个同位素旋自由度范围内核物质的状态方程和单粒子特征及其内位旋效应。还研究了微量三体核力对同位旋非对称核物质性质及同位旋效应的影响，定量讨论了三体力效应与相对论性平均场理论及Dirac-Brueckner方法的联系，主要给出了同位旋相关的Breckner-Hartree-Fock方法的基本理论和计算公式。     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法 （V）三体核力对质子和中子单粒子势的影响

在扩展的同位旋相关的Bmeckner-Hartree-Fock理论框架内，研究了三体核力对同位旋非对称核物质中质子与中子的单粒子势及其同位旋依赖性的影响．     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅴ)三体核力对质子和中子单粒子势的影响

在扩展的同位旋相关的Brueckner Hartree Fock理论框架内,研究了三体核力对同位旋非对称核物质中质子与中子的单粒子势及其同位旋依赖性的影响.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅶ)中子星物质中质子和中子的1S0态超流性

利用Brueckner-Hartree-Fock和BCS理论方法,计算了β稳定中子星物质中处于 1S0态的质子和中子的对关联能隙,着重研究和讨论了三体核力的影响.结果表明三体核力对β稳定中子星物质中 1S0态中子超流性的影响相对较小,但对 1S0态质子超流性具有重要影响,而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了高密度β稳定中子星物质中的 1S0态质子超流性.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅶ)中子星物质中质子和中子的1S0态超流性

利用Brueckner Hartree Fock和BCS理论方法,计算了β稳定中子星物质中处于¹S₀ 态的质子和中子的对关联能隙,着重研究和讨论了三体核力的影响.结果表明三体核力对β稳定中子星物质中¹S₀态中子超流性的影响相对较小,但对¹S₀态质子超流性具有重要影响,而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了高密度β稳定中子星物质中的1S0态质子超流性.     

非对称核物质中同位旋对称势的动量和密度依赖性

在Brueckner-Hartree-Fock理论框架内, 研究了同位旋非对称核物质中质子和中子单粒子势的动量相关性及其随同位旋非对称度的变化, 在此基础上计算了同位旋对称势, 并讨论了三体核力的影响. 结果表明同位旋对称势对于同位旋非对称度的依赖性很弱, 但对于动量和密度均有较强的依赖性. 当密度固定时, 同位旋对称势随动量增加而减小. 尽管三体核力对于质子和中子单粒子势的动量相关性有较大影响, 但对同位旋对称势的影响很小. 还与目前重离子碰撞输运理论模型中所使用的各种参数化的唯象对称势进行了比较.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(III)HVH定理与费米能量

在扩展的同位旋相关的Brueckner—Hartree—Fock理论框架内,在整个同位旋自由度范围内研究了质量算子的空穴线展开中不同等级近似下非对称核物质中Hugenholtz—Van Hove定理的满足程度,并计算了中子和质子的费米能量.结果表明为了使Hugenholtz-Van Hove定理达到令人满意的满足程度,需要同时考虑质量算子中的重排贡献和重正修正,从而指出了基态关联对于非对称核物质中单粒子性质的重要性.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅲ)HVH定理与费米能量

在扩展的同位旋相关的Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,在整个同位旋自由度范围内研究了质量算子的空穴线展开中不同等级近似下非对称核物质中Hugenholtz-Van Hove定理的满足程度,并计算了中子和质子的费米能量.结果表明为了使Hugenholtz-Van Hove定理达到令人满意的满足程度,需要同时考虑质量算子中的重排贡献和重正修正,从而指出了基态关联对于非对称核物质中单粒子性质的重要性.     

核物质热力学性质的同位旋和动量相关性

利用3个具有不同的同位旋和动量相关性的热力学模型研究了非对称核物质的热力学性质, 它们是重离子碰撞中同位旋弥散数据约束下的、 同位旋和动量相关的MDI模型, 完全动量无关的MID模型, 以及同位旋标量动量相关的extended MDYI(eMDYI)模型。 主要研究了同位旋非对称热核物质的对称能和系统力、 化学不稳定性以及液气相变的温度效应。 MDI模型对称能的温度效应来源于动能和势能两部分贡献, 而MID和eMDYI模型只有势能部分对对称能的温度效应有贡献。 研究结果还表明, 力学不稳定性区域、 化学不稳定性区域和液气共存区都依赖于模型的同位旋和动量相关性, 以及对称能的密度依赖关系。In this article, three models with different isospin and momentum dependence are used to study the thermodynamical properties of asymmetric nuclear matter. They are isospin and momentum dependent MDI interaction constrained by the isospin diffusion data of heavy ion collision, the momentum independent MID interaction and the isoscalar momentum dependent eMDYI interaction. Temperature effects of symmetry energy, mechanical and chemical instability and liquid gas phase transition are analyzed. It is found that for MDI model the temperature effects of the symmetry energy attribute from both the kinetic and potential energy, while only potential part contributes to the decreasing of the symmetry energy for MID and eMDYI models. We also find that the mechanical instability, chemical instability and liquid gas phase transition are all sensitive to the isospin and momentum dependence and the density dependence of the symmetry energy.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅳ)单粒子势与有效质量

在扩展的同位旋相关的Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,计算了同位旋非对称核物质中质子与中子的单粒子势和有效质量及其同位旋效应,并详细研究和讨论了基态关联对单粒子势和有效质量及其同位旋依赖的影响.     

中能重离子碰撞中的中子(质子)发射的同位旋效应

利用同位旋相关的量子分子动力学,对中能重离子碰撞过程中的中子和质子发射的同位旋效应进行了分析.计算结果表明在有动量相关作用条件下,在很宽的能量和碰撞参数范围内,缺中子碰撞系统的中子(质子)发射数强烈地依赖于同位旋相关的核子–核子碰撞截面,而较弱地依赖于对称势.在对丰中子碰撞系统的研究中,上述规律减弱.这样就可以通过实验上对缺中子碰撞系统的中子(质子)发射数的探测,来提取介质中同位旋相关核子–核子碰撞截面的知识.     

核物质对称能和重离子碰撞中径向流阈能的同位旋效应

基于同位旋相关的量子分子动力学模型，采用三种不同形式的对称势，研究了¹²⁴Sn+¹²⁴Sn和¹²⁴Ba+¹²⁴Ba对心碰撞时在三种不同对称势下的径向膨胀流，发现径向膨胀流阈能与所采用的对称能形式密切相关，表现出明显同位旋效应，预示着径向膨胀流阈能的同位旋相关性可作为对称能的灵敏探针. 关键词： 径向膨胀流阈能 同位旋效应 重离子碰撞 同位旋相关的量子分子动力学模型     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅱ)状态方程、对称能以及三体核力效应

在同位旋相关的BHF理论框架内,研究了微观三体核力对非对称核物质状态方程和原子核对称能的影响.结果表明:即使引进了微观三体核力后,核物质结合能随同位旋非对称度的变化关系仍然能够在整个同位旋自由度范围内(0≤β≤1)相当精确地满足二次方规律.在核物质饱和密度ρ₀=0.17fm^－3处,三体核力对于对称能E_sym的影响很小,考虑三体核力后得到的对称能为30.71MeV,与其经验值符合得很好;对于高密度核物质,由于三体核力效应,对称能明显增大,而且三体核力使对称能随密度的增大要比不考虑三体核力情况下的计算结果陡得多.同时还给出了对称能的密度依赖关系的一个简单的参数化形式.     

非对称核物质中质子和中子的1S0态超流性

利用Brueckner-Hartree-Fock和BCS理论方法,计算了非对称核物质中处于1S0态的质子和中子的对关联能隙,着重研究和讨论了能隙的同位旋依赖性和三体核力的影响.结果表明:随核物质的同位旋非对称度增大,中子1S0态超流相存在的密度范围逐渐缩小而且对关联能隙峰值稍有升高;质子1S0态超流相存在的密度范围迅速扩大而且对关联能隙峰值显著降低.三体核力对非对称核物质中1S0态中子超流性及其同位旋依赖性的影响相对较小,但对1S0态质子超流性具有重要影响,而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了具有高非对称度的核物质中高密度区域的1S0态质子超流性,导致质子超流相存在的密度范围显著缩小.     

同位旋依赖的碎块判断方法对重离子碰撞观测量的影响(英文)

该工作提出了一个同位旋依赖碎块判断方法用以描述重离子碰撞过程中的碎块形成。利用该方法可以改善输运理论对于核子以及轻带电粒子产额的描写,其在计算中降低了发射核子产额、增加碎块(特别是丰中子碎块) 的产额。对于丰中子轻带电粒子的增强主要出现在中心快度区。研究表明,该方法对于同位旋敏感的观测量,如,n/p,t/3He,Rmidyield 和isoscaling parameters 等,以及系统的平衡度的量度都会产生影响。We introduce isospin dependence in the cluster recognition algorithms used in the Quantum Molecular Dynamics model to describe fragment formation in heavy ion collisions. This change reduces the yields of emitted nucleons and enhances the yields of fragments, especially for heavier fragments. The enhancement of neutron-rich lighter fragments mainly occurs at mid-rapidity. Consequently, isospin dependent observables, such as isotope distributions, yield ratios of n/p,t/3He, Rmid yield and isoscaling parameters are affected. We also investigate how equilibration in heavy ion collisions is affected by this change.     

核物质的对称能与中子皮厚度(英文)

在现有的平均场模型中引入同位旋相关的高阶修正项．研究了核物质对称能的密度依赖性和。^208Pb的中子皮厚度。采用新提出的PK1相互作用以及NL3．S271和Z271相互作用．得到核物质饱和点对称能的范围为29-38MeV以及相应的^208Pb中子皮厚度为0．17—0.28fm．在所有相互作用中，核物质饱和点的对称能与^208Pb的中子皮厚度近似呈线性关系。After adding isospin dependent high order correction terms to existing relativistic mean field models (RMF), the density dependence of symmetry energy and the neutron skin thickness S for 208Pb are studied. Using the new effective interaction PK1, together with NL3, S271 and Z271, a range of 29—38 MeV for the symmetry energy for nuclear matter at saturation point and the corresponding neutron skin thickness S = 0.14—0.28 fm for 208Pb are obtained. For all effective interactions, a linear relation between the symmetry energy at saturation point and the neutron skin thickness for 208Pb is observed.     

非对称核物质中质子和中子的1S0态超流性

利用Brueckner-Hartree-Fock和BCS理论方法，计算了非对称核物质中处于¹S₀态的质子和中子的对关联能隙，着重研究和讨论了能隙的同位旋依赖性和三体核力的影响.结果表明：随核物质的同位旋非对称度增大，中子¹S₀态超流相存在的密度范围逐渐缩小而且对关联能隙峰值稍有升高；质子¹S₀态超流相存在的密度范围迅速扩大而且对关联能隙峰值显著降低.三体核力对非对称核物质中¹S₀态中子超流性及其同位旋依赖性的影响相对较小，但对¹S₀态质子超流性具有重要影响，而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了具有高非对称度的核物质中高密度区域的¹S₀态质子超流性，导致质子超流相存在的密度范围显著缩小. 关键词： 同位旋非对称核物质 质子和中子超流性 三体核力 BCS理论     

弗兰克-赫兹实验中温度与电子平均自由程的关系

运用原子非弹性碰撞模型来测量F-H曲线峰谷间距随峰谷数的线性关系,研究温度对电子平均自由程的影响,并尝试探讨一种较为准确的测量原子第一激发能的实验方法.     

XPK程序包：扩展唯象动力学方法(XPK)与常规动力学蒙特卡罗(KMC)方法的比较

在常规的动力学蒙特卡罗方法(KMC)中,扩散过程的速率往往远大于化学反应,因而造成KMC方法在模拟表面化学体系演化时效率非常低下. 为了解决这一时间尺度分离问题,本文最近发展了扩展唯象动力学方法(XPK). 本文基于加氢反应体系模型,利用新发展的XPK程序包,对XPK方法与常规的KMC方法进行了细致的对比. 为了更全面地说明问题,测试中包含了两条不同的势能曲线,以及多种吸附物之间的相互作用. 对比的内容包括计算消耗、并行效率以及稳态的收敛行为等. 测试结果表明,相比于常规的KMC方法,XPK方法在兼顾精度的同时大大提高了模拟效率. 因而可以预期,XPK方法将成为多相催化理论研究的强有力工具. 特别是在表面吸附物种相互作用有决定性影响的情况下,XPK方法的优势尤其突出.