發(fā)布時間：2020-08-26 04:29

【摘要】：相對論對稱性在原子核的殼層結(jié)構(gòu)及其演化規(guī)律中扮演著重要角色,是當前核結(jié)構(gòu)領域的重要前沿課題之一。然而,這種對稱性的起源和破壞機制一直沒有完全弄清楚。本論文將類重整化群(Similarity Renormalization Group, SRG)方法和協(xié)變密度泛函理論(Covariant Density Functional Theory, CDFT)結(jié)合,通過連續(xù)幺正變換把Dirac哈密頓算符轉(zhuǎn)化成對角形式。利用這個對角算符探索原子核的相對論對稱性,揭示相對論對稱性的起源和破壞機制,主要內(nèi)容如下：(1)球形核相對論對稱性的起源和破壞機制研究。將SRG方法運用到描述球形核的CDFT框架,把Dirac哈密頓算符轉(zhuǎn)化成對角形式,分離出描述Dirac粒子和反粒子算符,分解出動力學、自旋軌道耦合等每個有獨立物理意義的組分算符。發(fā)現(xiàn)這些組分算符都是厄米的。解決了相對論對稱性研究中遇到的奇異性、非厄米性和算符耦合問題。用這個算符探索了球形核的相對論對稱性,發(fā)現(xiàn)非相對論項、動力學項和白旋軌道耦合項對贗自旋雙重態(tài)的能量劈裂貢獻最大,其它項的貢獻幾乎可以忽略,揭示了贗自旋對稱性的起源和破壞機制。此外,還探索了每一組分算符貢獻的贗自旋劈裂隨勢場變化情況,解釋了奇特核擁有更好贗自旋對稱性的原因,即：奇特核具有彌散的勢場分布,動力學項已演化成對贗白旋對稱性的改進。(2)軸對稱形變核白旋對稱性的起源和破壞機制研究。將SRG方法拓展到描述任意形變核的CDFT框架,把Dirac哈密頓算符轉(zhuǎn)化成對角形式,分離出描述Dirac粒子和反粒子算符,分解出動力學、自旋軌道耦合等每個有獨立物理意義的組分算符。用這個算符研究了軸對稱形變核的自旋對稱性,發(fā)現(xiàn)自旋雙重態(tài)的能量劈裂幾乎完全來源于自旋軌道耦合,弄清了自旋對稱性的起源。此外,還研究了自旋對稱性與態(tài)的量子數(shù)的關(guān)系以及隨形變變化的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨著軌道角動量的增加,自旋軌道劈裂增大；增加的白旋軌道劈裂依賴于形變,對于角動量較大的自旋雙重態(tài),自旋軌道劈裂隨著形變的增加而增加等有趣現(xiàn)象。(3)軸對稱形變核贗自旋對稱性的起源和破壞機制研究。利用我們獲得的退耦的Dirac哈密頓算符研究了軸對稱形變核的贗自旋對稱性及其隨形變變化的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)非相對論項,自旋軌道耦合項和動力學項都對贗自旋對稱性有重要貢獻。非相對論項總是破壞贗自旋對稱性,自旋軌道耦合項總是改進贗自旋對稱性,動力學效應依賴于雙重態(tài)的量子數(shù)、原子核形變以及能級位置。對于深度束縛的能級,動力學項破壞贗自旋對稱性。當能級靠近連續(xù)閾,動力學項演化為改進贗自旋對稱性。這些揭示了形變核贗自旋對稱性的起源及其破壞機制。
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O571;O412.1

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