王涛
Er166:长椭球还是刚性三轴形状?
2024-4-19 19:50
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   Er166和Os166不同,是一个看起来非常正常的原子核。在上世纪1950年前后,一些研究者意识到原子核是可以出现形变的。雷恩沃特和大神惠勒都意识到了这一点,但是惠勒没有及时发表文章。在当时阿格·玻尔也在思考这个问题,随后和莫特尔逊建立了几何模型,详细的研究原子核的转动和振动激发。他们的研究被授予了1975年的诺贝尔奖,在诺贝尔奖词中阿格·玻尔就引用了Er166的例子,证明转动谱的存在。

   从那时起,Er166都被认为是长椭球的典型代表。Er166有68个质子,和98个中子,这样一来就有30个价核子,比Os166多很多价核子。如此多的价核子,在我们看来一定会出现大形变,而这个大形变就是长椭球。在这里,第二个2+态开头的能带,被理解为是长椭球的γ振动激发而产生的。

   这看起来没有什么可质疑的,但是最近依然被日本科学家Otsuka和他的合作者提出了质疑。Otsuka是Arima的学生,和他的合作者一起开创了核结构研究的东京学派,影响很大。特别是在壳模型计算方面。在2019年,他们发表了一篇文章,利用蒙特卡罗壳模型计算,给出了一个很有意思的结果,认为Er166不是长椭球,而是一个刚性三轴的原子核,否定了诺贝尔奖的结论。那一年,也正是我提出SU3-IBM,开始认为球形核不存在,提出一种新的γ软核,解释了B(E2)反常。Otsuka等人的研究也引起了我的注意,但是那个时候还没有把这些工作都联系在一起。他们的工作立刻引起了广泛的关注,而我的研究直到2022年才发表出来。

   Er166是他们的模型计算的结果。他们的模型可以给出势能面,然后给出能量最低值的位置在γ=9,这就意味着是一种刚性三轴的形状。这个结论确实很有意思,也很让人震惊。随后他们继续发表文章,用几何模型来进一步研究,发现这个结论的确和刚性三轴转子的结论一致。

   也就是说,两种解释的能谱和B(E2)值实际上都是一样的,这确实很令人惊奇。最近他们发表文章进一步来讨论这个工作。在这个解释中,第二个2+态带头的转动带就变成了绕另外一个轴的转动,确实和传统的理解完全不一样。同时,他们也认同了最早研究刚性三轴转子模型的Davydov的观点,对于重核来说,刚性三轴转子处于支配的地位。

   这样一来,不仅球形核和γ软核的O(6)描述被质疑,连最习以为常的长椭球都被质疑了。我就是很奇怪,这样的一个结论为什么没有在密度泛函中被发现呢?当然,这样一个质疑,对于SU3-IBM来说是非常好的消息,我们又有了新的研究方向,因为在我们的模型中,刚性三轴转子处于关键的位置。而对于以前的IBM来说,是很难给出解释的。

  

  

  

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