基于相对论Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究极端条件下的有限核性质
发布时间：2021-08-23 23:33
基于有效场论与密度泛函理论发展起来的协变密度泛函（CDF）理论已经被成功应用于描述原子核（A≥10）基态以及激发态性质.该模型也可扩展应用于致密星的研究,包括引入超子以及其他奇异粒子自由度.本论文将基于含交换项的CDF理论——密度依赖的相对论Hartree-Fock（DDRHF）理论及其扩展的相对论Hartree-Fock-Bogoliubov（RHFB）理论,研究处于不同极端条件包括同位旋、质量与温度的原子核结构特性,并探索与之相关的物理,尤其是交换项所引入的新物理.首先,论文研究了中等质量丰中子核区原子核的壳结构演化,并着重分析了由于交换项自然引入的新自由度——洛伦兹赝矢量（π-PV）和张量（ρ-T）耦合的效应.通过Foldy-Wouthuysen约化,π-PV与ρ-T耦合可分解为中心与二阶张量组分.在此基础上,自洽研究了二阶张量和中心组分对N=16、32和34亚壳结构同位旋演化的影响,并结合对关联效应研究,确认24O和52,54Ca具有中子幻数或亚幻结构、预言48Si为新的中子亚幻滴线核.研究发现,洛伦兹π-PV和ρ-T耦合对新幻数结构N=16、32的产生起重要作用,其中1/3的...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 原子核理论
1.2 极端条件下的原子核
1.3 本文提纲
第二章 相对论Hartree-Fock近似及其扩展
2.1 有效拉氏量与能量密度泛函
2.1.1 有效拉氏量与哈密顿量
2.1.2 Hartree-Fock近似与能量泛函
2.2 相对论Hartree-Fock近似
2.2.1 核物质
2.2.2 球形核
2.3 有效相互作用
2.3.1 同位旋标量和同位旋矢量特性
2.3.2 有效质量
2.3.3 自旋-轨道耦合
2.4 相对论Hartree-Fock-Bogoliubov近似
2.4.1 协变密度泛函理论
2.4.2 正则基
2.4.3 有效对相互作用
2.4.4 对关联的评估
2.4.5 球形核
2.4.6 DWS基下的RHFB方程
2.5 有限温RHFB近似
2.5.1 热力学与统计力学
2.5.2 有限温RHF近似
2.5.3 有限温BCS近似
2.5.4 有限温RHFB近似
2.5.5 球形核
第三章 奇特核的幻数结构与特性
3.1 引言
3.2 洛伦兹赝矢量和张量耦合
3.3 洛伦兹赝矢量和张量耦合对Ca元素同位旋演化的影响
3.3.1 质子道
3.3.2 中子道
3.3.3 奇特幻数核: ~(52,54)Ca
3.4 亚壳N = 32, 34的演化
3.4.1 N = 32的演化
3.4.2 N = 34的演化
3.5 丰中子区N = 16的幻数特性
3.5.1 奇特幻数核: ~(24)O
3.5.2 亚壳N = 16的演化
3.6 本章小结
第四章 超重核的幻数结构与特性
4.1 引言
4.2 超重幻数结构及其模型差异
4.2.1 幻数结构
4.2.2 模型差异
4.3 双幻核能级结构
4.4 总结
第五章 类气泡核的结构与特性
5.1 引言
5.2 类气泡原子核
5.2.1 sd壳：质子亚气泡结构
5.2.2 sd壳：中子亚气泡结构
5.2.3 超重核中的亚气泡结构
5.2.4 小结
5.3 对效应
5.3.1 对关联: 表面或体效应?
5.3.2 赝自旋-轨道劈裂
5.4 气泡结构诱发的自旋-轨道劈裂
5.5 本章小结
第六章 对相变及其特性
6.1 引言
6.2 对相变
6.2.1 比率T_c/?_n(0)
6.2.2 Tc在同位素与同中子数链的演化
6.3 对保持现象
6.3.1 对保持: 亚闭壳核
6.3.2 对保持: 弱束缚核
6.4 熵与比热
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
插图目录
表格目录
附录一 Dirac self-energies and Hartree-Fock potentials
A.1 Dirac Hartree-Fock equations
A.2 Dirac Hartree-Fock potentials
A.2.1 Scalar coupling: Γ = 1
A.2.2 Vector coupling: Γ = γ~μ
A.2.3 Pseudovector coupling: Γ = γ~5γ~μ
A.2.4 Tensor coupling: Γ = σ~(μν)?~ν
A.2.5 Vector-Tensor coupling: Γ = γ_μσ~(μν)?_ν
A.2.6 Electro-magnetic interaction
A.3 Numerical recipe
附录 Mathematical formulae
参考文献
在读期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]The AME2012 atomic mass evaluation（Ⅱ）.Tables,graphs and references[J]. M.Wang,G.Audi,A.H.Wapstra,F.G.Kondev,M.MacCormick,X.Xu,B.Pfeiffer. Chinese Physics C. 2012(12)
[2]The NUBASE2012 evaluation of nuclear properties[J]. G.Audi,F.G.Kondev,M.Wang,B.Pfeiffer,X.Sun,J.Blachot,M.MacCormick. Chinese Physics C. 2012(12)
本文编号：3358812
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 原子核理论
1.2 极端条件下的原子核
1.3 本文提纲
第二章 相对论Hartree-Fock近似及其扩展
2.1 有效拉氏量与能量密度泛函
2.1.1 有效拉氏量与哈密顿量
2.1.2 Hartree-Fock近似与能量泛函
2.2 相对论Hartree-Fock近似
2.2.1 核物质
2.2.2 球形核
2.3 有效相互作用
2.3.1 同位旋标量和同位旋矢量特性
2.3.2 有效质量
2.3.3 自旋-轨道耦合
2.4 相对论Hartree-Fock-Bogoliubov近似
2.4.1 协变密度泛函理论
2.4.2 正则基
2.4.3 有效对相互作用
2.4.4 对关联的评估
2.4.5 球形核
2.4.6 DWS基下的RHFB方程
2.5 有限温RHFB近似
2.5.1 热力学与统计力学
2.5.2 有限温RHF近似
2.5.3 有限温BCS近似
2.5.4 有限温RHFB近似
2.5.5 球形核
第三章 奇特核的幻数结构与特性
3.1 引言
3.2 洛伦兹赝矢量和张量耦合
3.3 洛伦兹赝矢量和张量耦合对Ca元素同位旋演化的影响
3.3.1 质子道
3.3.2 中子道
3.3.3 奇特幻数核: ~(52,54)Ca
3.4 亚壳N = 32, 34的演化
3.4.1 N = 32的演化
3.4.2 N = 34的演化
3.5 丰中子区N = 16的幻数特性
3.5.1 奇特幻数核: ~(24)O
3.5.2 亚壳N = 16的演化
3.6 本章小结
第四章 超重核的幻数结构与特性
4.1 引言
4.2 超重幻数结构及其模型差异
4.2.1 幻数结构
4.2.2 模型差异
4.3 双幻核能级结构
4.4 总结
第五章 类气泡核的结构与特性
5.1 引言
5.2 类气泡原子核
5.2.1 sd壳：质子亚气泡结构
5.2.2 sd壳：中子亚气泡结构
5.2.3 超重核中的亚气泡结构
5.2.4 小结
5.3 对效应
5.3.1 对关联: 表面或体效应?
5.3.2 赝自旋-轨道劈裂
5.4 气泡结构诱发的自旋-轨道劈裂
5.5 本章小结
第六章 对相变及其特性
6.1 引言
6.2 对相变
6.2.1 比率T_c/?_n(0)
6.2.2 Tc在同位素与同中子数链的演化
6.3 对保持现象
6.3.1 对保持: 亚闭壳核
6.3.2 对保持: 弱束缚核
6.4 熵与比热
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
插图目录
表格目录
附录一 Dirac self-energies and Hartree-Fock potentials
A.1 Dirac Hartree-Fock equations
A.2 Dirac Hartree-Fock potentials
A.2.1 Scalar coupling: Γ = 1
A.2.2 Vector coupling: Γ = γ~μ
A.2.3 Pseudovector coupling: Γ = γ~5γ~μ
A.2.4 Tensor coupling: Γ = σ~(μν)?~ν
A.2.5 Vector-Tensor coupling: Γ = γ_μσ~(μν)?_ν
A.2.6 Electro-magnetic interaction
A.3 Numerical recipe
附录 Mathematical formulae
参考文献
在读期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]The AME2012 atomic mass evaluation（Ⅱ）.Tables,graphs and references[J]. M.Wang,G.Audi,A.H.Wapstra,F.G.Kondev,M.MacCormick,X.Xu,B.Pfeiffer. Chinese Physics C. 2012(12)
[2]The NUBASE2012 evaluation of nuclear properties[J]. G.Audi,F.G.Kondev,M.Wang,B.Pfeiffer,X.Sun,J.Blachot,M.MacCormick. Chinese Physics C. 2012(12)
本文编号：3358812
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