【儀表網 研發快訊】近日，中國科學院近代物理研究所核物理中心和德國慕尼黑工業大學合作，在協變密度泛函理論研究方面取得進展。研究團隊提出了一組新優化的非線性點耦合相互作用(PC-L3R)，可模擬核子與核子間的有效相互作用，用來定量分析原子核的粗塊性質(bulk properties)。相關研究成果發表在《物理快報B》(Physics Letters B)上。
近年來，隨著放射性離子束和探測器技術的蓬勃發展，新的實驗揭示了大量處于豐中子及豐質子區域的奇特核結構現象。在理論上如何自洽地描述這些遠離β穩定線的弱束縛原子核以及從理論角度對未來實驗提供可靠且關鍵指引尤為重要。
相對此前建構的點耦合相互作用，本研究考慮了更多的參考對象：包括91個在實驗上已證實的球形原子核結合能，63個球形原子核的電荷半徑，以及12組經驗對能隙(由54個原子核提供)。同時，為了更好地再現實驗上原子核結合能的奇偶振蕩現象，科研人員針對中子和質子的對力強度、彌散度等進行了相應優化。
研究表明，新建構的PC-L3R點耦合相互作用，不僅在結合能上可以給出更接近實驗數據的描述，而且可以較好地再現實驗上觀測到的電荷半徑。同時，對于同位素以及同中子素鏈的研究表明，PC-L3R可以平衡庫倫場和同位旋矢量道對拉氏量的貢獻。PC-L3R點耦合相互作用為未來的協變密度泛函理論研究提供了一組可靠的參考。
研究工作得到中國科學院戰略性先導科技專項(B類)、國家自然科學基金面上項目和中國科學院國際人才計劃的支持。
圖2.91個球形原子核結合能的實驗與理論相比均方根。在眾多點耦合相互作用當中，PC-L3R點耦合相互作用給出最接近實驗值的理論結合能。(圖/藍乙華)
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