【摘要】：相對(duì)論對(duì)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(dāng)前核結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的重要前沿課題之一。然而,這種對(duì)稱性的起源和破壞機(jī)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(duì)角形式。利用這個(gè)對(duì)角算符探索原子核的相對(duì)論對(duì)稱性,揭示相對(duì)論對(duì)稱性的起源和破壞機(jī)制,主要內(nèi)容如下：(1)球形核相對(duì)論對(duì)稱性的起源和破壞機(jī)制研究。將SRG方法運(yùn)用到描述球形核的CDFT框架,把Dirac哈密頓算符轉(zhuǎn)化成對(duì)角形式,分離出描述Dirac粒子和反粒子算符,分解出動(dòng)力學(xué)、自旋軌道耦合等每個(gè)有獨(dú)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(duì)論對(duì)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(gè)算符探索了球形核的相對(duì)論對(duì)稱性,發(fā)現(xiàn)非相對(duì)論項(xiàng)、動(dòng)力學(xué)項(xiàng)和白旋軌道耦合項(xiàng)對(duì)贗自旋雙重態(tài)的能量劈裂貢獻(xiàn)最大,其它項(xiàng)的貢獻(xiàn)幾乎可以忽略,揭示了贗自旋對(duì)稱性的起源和破壞機(jī)制。此外,還探索了每一組分算符貢獻(xiàn)的贗自旋劈裂隨勢(shì)場(chǎng)變化情況,解釋了奇特核擁有更好贗自旋對(duì)稱性的原因,即：奇特核具有彌散的勢(shì)場(chǎng)分布,動(dòng)力學(xué)項(xiàng)已演化成對(duì)贗白旋對(duì)稱性的改進(jìn)。(2)軸對(duì)稱形變核白旋對(duì)稱性的起源和破壞機(jī)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(duì)角形式,分離出描述Dirac粒子和反粒子算符,分解出動(dòng)力學(xué)、自旋軌道耦合等每個(gè)有獨(dú)立物理意義的組分算符。用這個(gè)算符研究了軸對(duì)稱形變核的自旋對(duì)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(duì)稱性的起源。此外,還研究了自旋對(duì)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(dòng)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(duì)于角動(dòng)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(duì)稱形變核贗自旋對(duì)稱性的起源和破壞機(jī)制研究。利用我們獲得的退耦的Dirac哈密頓算符研究了軸對(duì)稱形變核的贗自旋對(duì)稱性及其隨形變變化的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)非相對(duì)論項(xiàng),自旋軌道耦合項(xiàng)和動(dòng)力學(xué)項(xiàng)都對(duì)贗自旋對(duì)稱性有重要貢獻(xiàn)。非相對(duì)論項(xiàng)總是破壞贗自旋對(duì)稱性,自旋軌道耦合項(xiàng)總是改進(jìn)贗自旋對(duì)稱性,動(dòng)力學(xué)效應(yīng)依賴于雙重態(tài)的量子數(shù)、原子核形變以及能級(jí)位置。對(duì)于深度束縛的能級(jí),動(dòng)力學(xué)項(xiàng)破壞贗自旋對(duì)稱性。當(dāng)能級(jí)靠近連續(xù)閾,動(dòng)力學(xué)項(xiàng)演化為改進(jìn)贗自旋對(duì)稱性。這些揭示了形變核贗自旋對(duì)稱性的起源及其破壞機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O571;O412.1

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本文編號(hào)：2804691