張量力是核子-核子相互作用的重要成分.但由于協(xié)變密度泛函理論框架下的張量力與其它核力成分混合在一起,因而其效應(yīng)難以與非相對論框架下的張量力效應(yīng)進(jìn)行公平的、有意義的對比.針對這一問題,本文工作首次實(shí)現(xiàn)了協(xié)變密度泛函理論框架下原子核張量力的定量提取和分析,使相對論理論和非相對論理論中的張量力效應(yīng)的直接對比成為可能.并且,基于相對論Hartree-Fock(RHF)理論以及本文中新發(fā)展的張量力提取公式,研究了原子核基態(tài)殼演化,中子滴自旋-軌道劈裂,以及原子核自旋-同位旋激發(fā)中的張量力效應(yīng),同時對張量力的強(qiáng)度進(jìn)行了探索.首先,通過相對論兩體相互作用的非相對論約化,明確了各介子-核子耦合中的張量力成分.采用RHF有效相互作用PKA1,研究了 Z、N = 8、20、28同位素鏈和同中子數(shù)鏈中的幻數(shù)殼演化.研究表明,張量力對幻數(shù)殼演化的影響十分顯著.另外,相比于非相對論Skyrme SLy5wT和Gogny GT2有效相互作用,PKA1中的張量力強(qiáng)度偏弱.研究了Sn同位素鏈質(zhì)子態(tài)1h11/2和1g7/2能隙隨中子數(shù)的演化,以及N = 82同中子數(shù)鏈中子態(tài)1i13/2和1h9/2能隙隨質(zhì)子數(shù)的演化,發(fā)現(xiàn)張量力對再現(xiàn)能隙演化趨勢有著重要的作用,并且張量力的貢獻(xiàn)主要來自π介子贗矢量耦合.同時,對張量力的強(qiáng)度進(jìn)行了探索,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)卦龃螃薪樽于I矢量耦合強(qiáng)度,特別是通過減弱其密度依賴性,可以改善對上述單粒子殼演化的描述.這一特征一定程度上對所謂的“tensor renormalization persistency”的觀點(diǎn)給出了定量的支持.以從現(xiàn)實(shí)核力出發(fā)的相對論Brueckner-Hartree-Fock(RBHF)計算結(jié)果作為“準(zhǔn)實(shí)驗數(shù)據(jù)”,研究了中子滴單粒子自旋-軌道劈裂隨中子數(shù)的演化.RBHF計算不包含任何超越平均場效應(yīng),因而可以與協(xié)變密度泛函理論的計算結(jié)果進(jìn)行直接的對比.研究發(fā)現(xiàn),π介子贗矢量耦合的交換項起著至關(guān)重要的作用,并且其中的張量力占主導(dǎo)地位.平權(quán)地考慮各相鄰閉(亞)殼中子滴之間的演化斜率,發(fā)現(xiàn)當(dāng)π介子贗矢量耦合強(qiáng)度fπ整體擴(kuò)大至原來的約1.4倍時,或密度依賴系數(shù)aπ減小至原來的約0.3倍時,分別給出兩種方式下的最佳結(jié)果,并且相比之下后者更為有效.這再次體現(xiàn)了“tensor renormalization persistency”這一特征.最后,拓展了基于相對論Hartree-Fock理論的自洽無規(guī)相位近似(RHF+RPA)方法,實(shí)現(xiàn)了包含ρ介子張量耦合的完全自洽計算,并研究了原子核的Gamow-Teller共振和自旋一偶極共振特性.同時,首次在協(xié)變密度泛函理論框架下,研究了原子核自旋-同位旋激發(fā)中的張量力效應(yīng).研究表明,對于現(xiàn)有的RHF有效相互作用,張量力主要通過平均場對Gamow-Teller共振產(chǎn)生影響,而對于自旋-偶極共振,則主要通過RPA剩余相互作用產(chǎn)生影響.若將π介子贗矢量耦合強(qiáng)度fπ整體擴(kuò)大至原來的1.4倍,或?qū)⒚芏纫蕾囅禂?shù)aπ減小至原來的0.3倍,張量力仍主要通過平均場影響Gamow-Teller共振,而對于自旋-偶極共振,張量力既通過平均場也通過RPA剩余相互作用對其產(chǎn)生影響.
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O571.2
【部分圖文】：

并著重對如何張量力效應(yīng)進(jìn)行說明．圖3.1 中給出了 RHF 程序的流程圖，其中包括了關(guān)于張量力貢獻(xiàn)的部分．RHF 程序的最核心部分是迭代求解 RHF 方程．在求解方程之前，先計算各介子-核子耦合對應(yīng)的傳播子，以及張量力提取公式中對應(yīng)的傳播子，并將這些傳播子存入內(nèi)存．迭代求解需要先給定初始波函數(shù)，這里的初始波函數(shù)通過求解球?qū)ΨQ Woods-Saxon 勢場下的 Dirac 方程給出．由這些波函數(shù)，可以構(gòu)建初始密度和初始勢場，進(jìn)而迭代求解 RHF 方程直至收斂．若選擇在有效相互作用中扣除張量力的貢獻(xiàn)，則需在迭代的每一步都從自能中扣除張量力的貢獻(xiàn)．由于張量力僅存在于 Fock 項中，所以僅需在非局域自能項中扣除其貢— 49 —

相位近似程序流程圖．（與張量力有關(guān)的部分用紅色量力的貢獻(xiàn)，則在迭代過程中應(yīng)做完整的計算，即單獨(dú)計算張量力對兩體相互作用矩陣元的貢獻(xiàn)，進(jìn)總能量的貢獻(xiàn)．另外需要特別指出的是，可以采用解方程 (2.26) ，在本文中，采用的是在 Woods-Sax了 RHF+RPA 程序的流程圖．文獻(xiàn) [152] 中對 RH的說明，本文工作中的主要計算流程與之一致，因此規(guī)的 RPA 計算之外，本文工作還著重關(guān)注了張量因此需要作扣除張量力貢獻(xiàn)的 RPA 計算．

2, 3）．作為比較，表中還給出了相應(yīng)的實(shí)驗值 [188 19型和有效相互作用 DD-ME1 的計算結(jié)果 [187]．48Ca90Zr208Energy Strength Energy Strength Energy t 7.17 ～ 100 12.0 ± 0.2 ～ 100 18.83 ± 0.2A PKA1 6.81 99.7 11.38 99.3 18.03PKO1 6.86 99.7 11.41 99.3 18.03PKO2 6.93 99.7 11.52 99.3 18.30PKO3 6.91 99.7 11.49 99.4 18.26 DD-ME1 7.08 99.6 11.69 99.2 18.44

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