锆同位素作为交织量子相变的区域

在核素图中，$A=$ 92$-$110 的锆同位素具有最为复杂的微观结构演化之一。为理解这些同位素的结构演化，我们在基于确定对称性的框架——含组态混合的相互作用玻色子模型（IBM-CM）中进行了详细计算。我们将计算结果与大量实验数据进行比较，如能级、双中子分离能、$E2$ 与 $E0$ 跃迁速率、同位素位移与磁矩。这些同位素低激发谱的结构演化利用交织量子相变（IQPTs）的概念得以解释：其中涉及两个组态交叉的相变（II 型）伴随每个组态各自形状演化的相变（I 型）。在我们的研究中，我们发现侵入组态内发生了 I 型 QPT，分别从弱形变变为长椭球形变，最终变为 $\gamma$-不稳定，分别对应 IBM 的 U(5)、SU(3) 与 SO(6) 动力学对称极限。在 I 型 QPT 的同时，我们还发现正常组态与侵入组态之间发生了 II 型 QPT，且 I 型与 II 型均在 $A\approx100$ 附近存在临界点。我们的计算沿同位素链与大量经验数据高度吻合，表明 IQPTs 与锆同位素相关，并可作为案例研究，为其他原子核及其他物理系统中 IQPTs 的新探索铺平道路。