反磁转动是一种全新的原子核运动模式,反磁转动带通常被解释为双剪刀机制,其角动量增量来源于两个空穴性的质子剪刀同时向粒子性的中子角动量矢量闭合。那么,除了已知的双剪刀机制,原子核中是否也存在多把剪刀的反磁转动带?事实上,原子核101Pd和104Pd有四个g9/2质子空穴,在这两个核中也观测到了反磁转动带,我们发现其邻近核102Pd,103Pd中的两条带也展现出反磁转动带的特征,因此,有必要去研究Pd同位素中可能存在的四剪刀的反磁转动机制。前人对101,104Pd的理论研究是基于半经典的粒子转子模型和倾斜轴推转模型,其中,101Pd中反磁转动带的组态指定存在分歧,104Pd中反磁转动带的组态仅通过类比于其邻近核106Cd而暂定。因此,有必要采用更微观自洽的理论模型研究Pd同位素中的反磁转动带。
研究方法: 密度泛函理论已成功用于描述原子核中的很多性质,在没有任何额外的参数下,基于密度泛函理论的倾斜轴推转模型可自洽描述原子核的转动激发,包含磁转动带,反磁转动带以及订书机带。

FIG. 1. Angular momentum vectors of the
proton holes (
) and the
neutrons (
) in 101,102,103,104Pd
本工作采用基于密度泛函理论的倾斜轴推转模型研究原子核101,102,103,104Pd中候选的反磁转动(AMR)带。通过微观自洽的计算很好的再现了实验能谱和约化电磁跃迁几率B(E2),计算结果与反磁转动带的典型特征相一致,我们澄清了101,104Pd中反磁转动带的组态指定,并首次建议原子核102,103Pd中的两条带是反磁转动带。通过分析角动量的成分和方位,这种具有两对剪刀的反磁转动机制图像被首次清晰地展示出,我们将这种耦合机制命名为“类雨伞”反磁转动模式, 这将激发更高的科学兴趣去寻找具有三对剪刀的反磁转动带。
该研究受国家自然科学基金((Grants No. 11675094 and No. 11622540),山东省自然科学基金(Grant No. ZR2014AQ012),Young Scholars Program of Shandong University, Weihai (Grant No. 2015WHWLJH01),中国博士后科学基金(Grant No. 2017M612254)等的资助,理论计算完成于山东大学(威海)空间科学与物理学院的HP Proliant DL785G6服务器。论文Possible “umbrella”-like antimagnetic rotation mode in odd-A 101,103Pd and even-even 102,104Pd于2018年2月发表在SCI杂志Physical Review C上。
作者:贾慧