科研進(jìn)展
科研人員在協(xié)變密度泛函理論研究中取得進(jìn)展
近日，中國科學(xué)院近代物理研究所核物理中心科研人員和德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的合作者在協(xié)變密度泛函理論研究方面取得進(jìn)展。研究團隊提出了一組新優(yōu)化的非線(xiàn)性點(diǎn)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(lái)定量分析原子核的粗塊性質(zhì)(bulk properties)，相關(guān)成果發(fā)表在Physics Letters B上。
近年來(lái)，隨著(zhù)放射性離子束和探測器技術(shù)的蓬勃發(fā)展，新的實(shí)驗揭示了大量處于豐中子及豐質(zhì)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(xiàn)的弱束縛原子核，以及從理論角度對未來(lái)實(shí)驗提供可靠且關(guān)鍵指引顯得尤為重要。
相對此前建構的點(diǎn)耦合相互作用，研究團隊在本項研究中考慮了更多的參考對象：包括 91個(gè)在實(shí)驗上已證實(shí)的球形原子核結合能，63個(gè)球形原子核的電荷半徑，以及12組經(jīng)驗對能隙(由54個(gè)原子核提供)。同時(shí)，為了更好地再現實(shí)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(zhì)子的對力強度、彌散度等進(jìn)行了相應優(yōu)化。
研究表明，新建構的PC-L3R點(diǎn)耦合相互作用, 不僅在結合能上可以給出更接近實(shí)驗數據的描述，而且也可以較好的再現實(shí)驗上觀(guān)測到的電荷半徑。同時(shí)，對于同位素以及同中子素鏈的研究結果表明，PC-L3R可以平衡庫倫場(chǎng)和同位旋矢量道對拉氏量的貢獻。PC-L3R 點(diǎn)耦合相互作用為未來(lái)的協(xié)變密度泛函理論研究提供了一組可靠的參考。
該研究得到了中科院戰略性先導科技專(zhuān)項（B類(lèi)）(No. XDB34020100)、國家自然科學(xué)基金面上項目(No. 11775277)和中國科學(xué)院國際人才計劃(No. 2019FYM0002)的支持。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.137946
圖1:91個(gè)球形原子核（紅點(diǎn)），背景小方格代表實(shí)驗上已經(jīng)測量到結合能的原子核。（圖/盧寧、藍乙華）
圖2:91個(gè)球形原子核結合能的實(shí)驗與理論相比均方根。在眾多點(diǎn)耦合相互作用當中，PC-L3R 點(diǎn)耦合相互作用給出最接近實(shí)驗值的理論結合能。（圖/藍乙華）
（儲存環(huán)核物理室 供稿）
