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来自源内激光光谱的 mid-shell 汞同位素形状交错及其与密度泛函理论和蒙特卡洛壳模型计算的比较

核实验 2019-05-01 v1 核理论

摘要

利用 CERN-ISOLDE 放射性离子束设施上的源内激光共振电离光谱研究了缺中子 177185^{177-185}Hg 同位素,该实验结合了针对所研究同位素定制的不同探测方法。这些方法包括 alpha 衰变标记或多反射飞行时间门控以识别目标同位素。汞中奇偶核形状交错的端点通过首次测量 177180^{177-180}Hg 的同位素位移和超精细结构被直接观测到。推导了所有提及同位素的均方电荷半径变化、奇 A 同位素的磁偶极和电四极矩,以及支持 177,179^{177,179}Hg 自旋指定为 I=7/2I = 7/2 的论据。实验结果与密度泛函理论(DFT)和蒙特卡洛壳模型(MCSM)计算进行比较。采用若干 Skyrme 参数化的 DFT 计算预言在中子 N=104N = 104 mid-shell 附近电荷半径的巨跳变,并伴随与近似简并的扁椭与长椭极小共存相关的奇偶交错模式。这种近简并性对有效相互作用的许多方面高度敏感,这一事实使得当前泛函无法与实验完全吻合。尽管存在此固有困难,SLy5s1 和修正的 UNEDF1^{SO} 参数化预言了定性正确的交错,但偏移了两个中子数。具有实验自旋和宇称状态的 MCSM 计算对电磁矩和观测电荷半径均显示良好吻合。在此背景下形状交错起源的清晰机制被确认:质子 πh9/2\pi h_{9/2} 与中子 νi13/2\nu i_{13/2} 轨道占据数的显著变化。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.11211,
  title  = {Shape staggering of mid-shell mercury isotopes from in-source laser spectroscopy compared with Density Functional Theory and Monte Carlo Shell Model calculations},
  author = {S. Sels and T. Day Goodacre and B. A. Marsh and A. Pastore and W. Ryssens and Y. Tsunoda and N. Althubiti and B. Andel and A. N. Andreyev and D. Atanasov and A. E. Barzakh and M. Bender and J. Billowes and K. Blaum and T. E. Cocolios and J. G. Cubiss and J. Dobaczewski and G. J. Farooq-Smith and D. V. Fedorov and V. N. Fedosseev and K. T. Flanagan and L. P. Gaffney and L. Ghys and P-H. Heenen and M. Huyse and S. Kreim and D. Lunney and K. M. Lynch and V. Manea and Y. Martinez Palenzuela and T. M. Medonca and P. L. Molkanov and T. Otsuka and J. P. Ramos and R. E. Rossel and S. Rothe and L. Schweikhard and M. D. Seliverstov and P. Spagnoletti and C. Van Beveren and P. Van Duppen and M. Veinhard and E. Verstraelen and A. Welker and K. Wendt and F. Wienholtz and R. N. Wolf and A. Zadvornaya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.11211},
  year   = {2019}
}

备注

19 pages, 18 figures