基于相对论Hartree-Fock理论研究原子核张量力的特性

发布时间：2020-04-08 07:28

【摘要】：在相对论Hartree-Fock(RHF)理论中,研究证明核力的重要成分  张量力已自然包含在能量泛函的交换(Fock)项中。在RHF理论的框架下,为了完整提取交换项自洽引入的张量力成分,论文基于已有张量力的相对论表述,进一步完善了标量耦合道对应的张量力表述形式。同时使用改进的张量力相对论表述形式,论文系统研究了现实原子核中张量力的特性。论文首先利用已有张量力相对论表述形式,以双幻核~(48)Ca为例,采用密度依赖的RHF理论自洽计算给出的单粒子波函数,提取交换项自洽引入的张量力成分对核子自旋-轨道劈裂贡献。研究发现,在洛伦兹标量耦合道中,即σ-S耦合,扣除张量力成分贡献后,σ-S耦合的交换项仍表现出明显的自旋相关性。这表明已有的相对论表述形式不能完整提取交换项自洽引入的张量力成分。鉴于此,针对σ-S耦合道,论文在已有的相对论表述形式基础上,引入张量力的高阶相对论表述形式。结果表明,采用密度依赖的RHF理论计算自洽给出的完整波函数,改进后的张量力相对论表述形式能完整提取交换项所引入的张量力成分。同时,扣除张量力成分后,交换项的剩余中心部分近似自旋无关。对其它介子-核子耦合道,计算表明原有的张量力相对论公式可以将相应交换项自洽引入的张量力成分完整地提取出来。不同于中心力,张量力具有特征的自旋相关性,具体表现为张量相互作用矩阵元应满足相应的求和规则。为了更好理解原子核张量力,尤其是相对论表述形式下张量力的特性,论文采用RHF泛函PKA1,以双幻核~(48)Ca和~(208)Pb以及幻数核~(90)Zr为例,系统检验了自旋伙伴态和赝自旋伙伴态中张量力的求和规则。研究发现,由于核子Dirac旋量的相对论特性,即Dirac旋量上下分量宇称与量子数κ的符号相反,Dirac旋量上下分量之间的耦合使得张量求和规则不能被严格满足。对自旋与赝自旋伙伴态,在分别忽略Dirac旋量下分量与上分量之后,计算表明张量力的求和规则近似满足;对伙伴态进一步采用相同的径向波函数,则可精确再现张量力的求和规则。需要指出的是,只有利用张量力的相对论表述形式才能很好描述赝自旋伙伴态的张量求和规则,这也证明了其合理性。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571

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本文编号：2619075