在原子核中，密度分布上的自发对称性破缺导致不同的形状与不同的空间对称性相联系。当核子数接近费米面并占据相反宇称态，且∆j = ∆l = 3的时候出现八极形变与反射对称性相联系。这种情况也出现在质子数或者中子数为34 (1g_9/2 ↔ 2p_3/2耦合),56(1h_11/2 ↔2d_5/2耦合),88(1i_13/2 ↔ 2f_7/2耦合),134(1j_15/2 ↔ 2g_9/2耦合)的时候。对探索原子核有八极关联或者八极形变在研究原子核结构领域一直都是一个有趣的课题。通常实验上八极关联的证据是相反宇称序列在低和中的自旋区域出现增强的E1跃迁，而观察到E3跃迁，则表明原子核存在八极形变。最近，在 ¹⁴⁴Ba、¹⁴⁶Ba、²²⁰Rn和²²⁴Ra这些核中成功提取约化跃迁几率B(E3)，提供了决定八极形变的明确的证据。

已经有许多实验去研究在¹⁴⁴Ba(Z = 56，N = 88)及其临近核的八极集体性，例如Ba、 La和Ce同位素。丰中子偶偶核Z = 54，N = 86的¹⁴⁰Xe在Z =56,N = 88八极形变岛的低阶边缘，也吸引了广泛的关注。在2016年，黄等人观察到¹⁴⁰Xe的一对八极带，他们的八极形变机制很值的进一步去澄清。本工作通过考虑四极-八极形变的轴对称振动转动模型与三轴刚性转子模型对¹⁴⁰Xe进行了理论研究。

图4 三轴刚性转子模型计算¹⁴⁰Xe与²²²Th总角动量在量子化轴上投影的几率分布。

首先利用宏观-微观模型方法计算¹⁴⁰Xe和²²²Th 的四极-八极势能面。对于¹⁴⁰Xe，展示出γ软且八极形变软的特征。对于²²²Th，展示出一个稳定的八极形变的特征。利用四极-八极形变的轴对称振动转动模型与三轴刚性转子模型再现了¹⁴⁰Xe晕的正负宇称态的激发能，并与稳定的八极形变核²²²Th做了比较。在相反宇称序列之间能量差异的来源被考虑为在轴对称形变能量极小点的振动以及考虑三轴形变的转动两种机制。这两种模型都成功的再现了能谱，暗示着这两种机制在描述八极软原子核在某种程度上是等价的。通过研究三轴刚性转子模型中总角动量投影的几率分布，发现这种能量劈裂与转动轴方向的不同相联系。

该研究受国家自然科学基金（Grant Nos. 11675094, 11622540），山东大学(威海)青年学者项目(Grant No. 2015WHWLJH01)等的资助。论文Alternating Parity Band in Octupole-Soft ¹⁴⁰Xe with Axial Vibrational-Rotational Model and Triaxial Rigid Rotor Model于2018年10月发表在SCI杂志Chinese Physics Letter上。

 作者：陆晓