密度泛函理论中电荷半径的新拟设

电荷半径是表征原子核电荷分布的最基本性质之一。尽管作为质量数函数的总体趋势可由 $A^{1/3}$ 规则很好描述，但一些精细结构——如钙同位素链上的演化及相应的奇偶交错——在密度泛函理论和第一性原理方法中都 notoriously 难以描述。在本快报中，我们提出一种新拟设来描述钙同位素电荷半径，即在相对论平均场模型（其中配对相互作用用 BCS 方法处理）计算的电荷半径上，添加一个与库珀对数量成正比、由 BCS 振幅和单一参数确定的修正项。该新拟设不仅对钙同位素，而且对氧、氖、镁、铬、镍、锗、锆、镉、锡和铅等另外十条同位素链均给出与数据一致的结果。值得注意的是，这一含单参数的拟设可描述整个周期表的核电荷半径，尤其是奇偶交错与抛物线行为。我们希望本研究能激发更多关于其本质及与解释电荷半径奇偶交错的其他效应之间关系的讨论。