${}^{40}$Ca 中 $\alpha$ 团簇结构的超固态性

原子核中的 $\alpha$ 团簇结构长期基于几何构型图像来理解。通过使用生成坐标方法中空间局域的 Brink $\alpha$ 团簇模型,表明 $\alpha$ 团簇结构具有晶体性与凝聚性这一明显对立的双重性,即超固体的性质。为研究 $\alpha$ 团簇结构的凝聚方面,引入了场论超流团簇模型(SCM),其中通过严格处理由全局相自发对称性破缺引起的 Nambu-Goldstone 模来纳入凝聚的序参量。先前在晶体性图像下理解的 ${}^{40}$Ca 的 $\alpha$ 团簇结构,由含十个 $\alpha$ 团簇的 SCM 研究。发现除先前论文报道的 ${}^{12}$C 外,${}^{40}$Ca 的 $\alpha$ 团簇结构也被 SCM 重现,这支持了 $\alpha$ 团簇结构的双重性。在 $\alpha$ 阈能附近最低激发能处出现的神秘 $0^+$ 态,被理解为由于双重性的凝聚方面所致的 Nambu-Goldstone 零模(软模)的表现,类似于 ${}^{12}$C 中的 Hoyle 态。$\alpha$ 团簇结构所具有的、因凝聚导致的不可调和的晶体性与相干波动性质之双重性,是引起团簇化的 Pauli 原理的结果。