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非中心重离子碰撞中(反)$^4$Li的全局自旋排列

核理论 2025-09-22 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

非中心重离子碰撞产生高温高密核物质,具有显著的流体涡度,可诱导具有非零自旋的粒子沿总轨道角动量方向发生全局极化或排列。这一现象已在实验中对超子和矢量介子被观察到。在本研究中,我们证明极化核子导致不稳定核4^4Li的全局自旋排列,可通过其强衰变4Li3He+p^4\text{Li} \rightarrow {^3\text{He}} + p来测量。假设4^4Li通过动力学冻结时极化核子的集团效应形成,我们获得了极化4^4Li静止系中子粒子3^3He的角分布。从各向同性且热化的恒定涡度火球中获取动力学冻结核子,并在集团效应计算中通过Moyal星积包含直至2\hbar^2的量子修正,我们发现3^3He的角分布具有cos(2θ)\cos(2\theta^*)依赖性,其中θ\theta^*为其相对于4^4Li量化轴的角度。我们还发现3^3He角分布同时依赖于动力学冻结核子的涡度和极化。未来对重离子碰撞中4^4Li自旋排列的测量为探测这些碰撞中产生的核物质的自旋动力学、涡旋结构和自旋依赖状态方程提供了一种有前景的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.15286,
  title  = {Global Spin Alignment of (Anti-)$^4$Li in Non-Central Heavy-Ion Collisions},
  author = {Yun-Peng Zheng and Dai-Neng Liu and Lie-Wen Chen and Jin-Hui Chen and Che Ming Ko and Yu-Gang Ma and Kai-Jia Sun and Jun Xu and Bo Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15286},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages