极端条件下的核系统：同位旋不对称性与强磁场

本论文探讨处于同位旋不对称与强磁场极端条件下的核系统。其第一章致力于密度-温度平面上同位旋不对称核物质的相图。考虑四种相互竞争的物质相：未配对相、普通 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 相、正常流体与超流体分离为不同区域的相，以及具有非零总库珀对动量的超流体相。通过在各温度与不对称度下将密度由高到低变化，研究了这些相从弱 BCS 极限到强耦合玻色-爱因斯坦凝聚极限的演化。讨论了三临界点（包括一个 Lifshitz 点）的出现以及凝聚体的各种内禀性质（对波函数、占据数、准粒子谱）。第二章利用适当扩展以包含磁场的 SKY3D 代码，研究了磁场 $B\approx 10^{17}\,$G 下的核 $^{12}$C、$^{16}$O 和 $^{20}$Ne。我们在具有 Skyrme 相互作用的笛卡尔三维网格上求解定态 Hartree-Fock 方程，展示了若干有趣现象，如磁场中的能级分裂、能级的自发重排、核形状的改变等。第三章研究强磁场存在下低密度中子物质的配对。特别地，我们找到了磁星壳层与外层核中中子超流动性被破坏的极限场。该场依赖于密度，但一般量级为 $B\geq 10^{17}\,$G。在仅允许 BCS 相与（自旋极化）正常相共存的情况下，构建了自旋极化中子物质的相图。