基于协变密度泛函理论的有效核力研究

发布时间：2020-04-22 02:44

【摘要】：基于核力介子交换图像建立的协变密度泛函(CDF)理论,包含相对论平均场(RMF)模型和相对论Hartree-Fock(RHF)近似,在描述原子核多体系统性质方面取得了巨大的成功,已经成为研究原子核结构特性的重要理论平台之一。在CDF理论中,一般通过拟合原子核与核物质的粗块性质来确定介子-核子耦合常数,从而得到所谓的有效相互作用,即有效核力。然而,基于不同物理考虑所得到的有效核力在应用于原子核结构特性研究时,仍存在较大的不确定性。针对这一问题,论文试图构建CDF理论下有效核力与现实核力之间的联系。在CDF理论框架下,考虑密度依赖的介子-核子耦合与Fock项的贡献,利用新发展的现实核力约束零密度处的有效核力,通过拟合原子核与核物质性质,发展新的有效核力,并应用于原子核结构性质研究。具体内容包括以下几个方面。基于协变密度泛函理论的质子放射性研究作为对协变密度泛函理论中有效核力的检验,基于RMF近似下的有效相互作用DD-MEδ计算了近球形质子发射核的质子放射性半衰期。相似重整化群方法首次被用于提取阻碍质子出射的位垒,自然地给出了自旋-轨道耦合势等其他相对论修正项。半衰期的计算采用了WKB近似,并实现了谱因子的自洽计算。理论计算的半衰期很好地符合了实验数据,确认了CDF理论能够可靠地描述丰质子原子核。基于协变密度泛函理论的新有效核力的发展从相对论的单玻色子交换势出发,通过拟合真空中自由核子-核子散射的散射相移和氘核的结合能,构建了仅包含σ、δ、ω、ρ和π等五个介子自由度的现实核力LZh1。新的现实核力对所选观测量的描述与Bonn势具有同等的精度。从零密度极限的假设出发,即密度依赖的介子-核子耦合常数在零密度处取为现实核力的强度,通过拟合核物质的饱和性质和原子核的粗块性质,发展了RHF近似下新的有效相互作用LZh1-E。新的有效相互作用能够合理地描述选定观测量的性质,支持零密度极限的假设。作为对新有效相互作用LZh1-E的检验,考查了核物质的能量泛函、自能和状态方程,以及原子核的结合能、电荷密度分布和单粒子能级结构,并与已有的有效相互作用进行了对比。新的有效相互作用LZh1-E对上述核物质和原子核相关性质的描述有着与其他有效相互作用相比拟的精度,并且能够消除58和92处的假壳结构。
【图文】：

利用现实核力 Bonn 势和 LZh1 计算得到的核子-核子散射的低能散射参数和。图中红色圆点对应 Bonn 势的计算结果，，蓝色圆点为 LZh1 计算得到的结果区为实验误差 [70]。

图 3.2 利用现实核力 Bonn 势和 LZh1 计算得到的低角动量分波（ ）下的核子-核子散射相移（实验室能量小于 350 MeV）。红色代表 Bonn 势的计算结果，其中实线、点划线和点线分别对应 Bonn A、B 和 C；蓝色实线为 LZh1 的计算结果；黑色实心点为实验值取自文献 [70]。29
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O571

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘俊婉;;密度泛函理论 数据聚焦分析[J];科学观察;2007年02期

2 尚兴宏,贡雪东,肖鹤鸣,田禾;4种菁染料化合物结构和性能的密度泛函理论研究[J];南京理工大学学报(自然科学版);2002年02期

3 杜虹波;闫志国;殷霞;高琪;;密度泛函理论在过渡金属氧化物催化剂中的应用[J];武汉工程大学学报;2018年04期

4 王瑞琦;;色散修正的密度泛函理论应用进展[J];科技资讯;2017年23期

5 钟寿仙;杜恭贺;任兆玉;黄元河;;氟化并五苯分子光谱和激发态的密度泛函理论研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2009年01期

6 周国萍;王一波;;磷酸与水分子间相互作用的密度泛函理论研究[J];西北师范大学学报(自然科学版);2012年01期

7 黄美纯;密度泛函理论的若干进展[J];物理学进展;2000年03期

8 钟素红;卢冠忠;龚学庆;;CeO_2(100)极性面结构与活性的密度泛函理论研究（英文）[J];催化学报;2017年07期

9 邹乔;姜龙;杜显元;李兴春;李鱼;;基于密度泛函理论的菲分子结构与光谱研究[J];发光学报;2012年12期

10 刘述斌;;概念密度泛函理论及近来的一些进展(英文)[J];物理化学学报;2009年03期

相关会议论文 前10条

1 曲泽星;高加力;;基于多组态密度泛函理论的电子激发态方法的发展[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会：电子结构理论方法的发展与应用[C];2016年

2 郭旭;韦义海;;基于密度泛函理论的固体表面效应研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年

3 刘峰;王自强;;密度泛函理论中交换关联势的表征[A];第十三届全国物理力学学术会议论文摘要集[C];2014年

4 徐小飞;曹达鹏;;聚合物特性的密度泛函理论研究[A];中国化学会第27届学术年会第07分会场摘要集[C];2010年

5 杨忠志;;概念密度泛函理论的化学应用[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年

6 贾玫;范雪婷;程俊;;基于密度泛函理论的分子动力学模拟计算酸度常数的方法研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会：电子结构理论方法的发展与应用[C];2016年

7 潘清江;郭元茹;;大分子锕系配合物的密度泛函理论研究[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年

8 林冰;王一波;胡宗超;;亲金属效应的密度泛函理论研究[A];大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集[C];2004年

9 徐辉;黄永民;刘洪来;;基于状态方程的动态密度泛函理论[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年

10 顾芳;李江涛;赵萌;王海军;;受限流体的经典密度泛函理论及其应用[A];第十三届全国量子化学会议报告集[C];2017年

相关重要报纸文章 前1条

1 记者 常丽君;新方法能加速寻找新材料[N];科技日报;2014年

相关博士学位论文 前10条

1 许鹏林;铁基水氧化分子催化剂的密度泛函理论研究[D];中国科学技术大学;2019年

2 赵强;基于协变密度泛函理论的有效核力研究[D];兰州大学;2019年

3 侯雅琦;聚合物纳米复合体系中晶格形成及生长的动力学密度泛函理论研究[D];北京化工大学;2018年

4 刘帅;基于密度泛函理论的铁基反尖晶石载氧体还原性质计算及实验研究[D];安徽大学;2019年

5 黄山奇松;铀表面性质和表面反应的密度泛函理论研究[D];南京理工大学;2017年

6 郭敏敏;基于密度泛函理论二氧化锡改性材料的制备及光电性能研究[D];太原理工大学;2018年

7 王颖;复杂分子体系的理论新方法的发展及应用[D];华东师范大学;2018年

8 王建国;等离子体转化甲烷之实验与密度泛函理论研究[D];天津大学;2004年

9 肖海燕;原子和分子在Rh（111）表面吸附行为的周期性密度泛函理论研究[D];四川大学;2004年

10 石绍庆;Ag（2，2'-bipy）-POMs杂化体系的密度泛函理论研究[D];东北师范大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 邓愉凡;掺铝砷化镓光电特性的密度泛函理论研究[D];西安理工大学;2019年

2 章文亮;磷烯电催化性能调控的第一性原理研究[D];中国科学技术大学;2019年

3 查s碰

本文编号：2636045