近日，空间科学与物理学院核物理交叉科学研究中心团队在核物理领域国际主流期刊 Physical Review C 上发表题为“Influence of moments of inertia on transverse wobbling mode in odd-mass nuclei” 的文章。研究中心硕士研究生张惠为文章的第一作者，课题组王旭东、贾慧博士、亓斌教授和王守宇教授合作完成了此项工作。 Physical Review C 是美国物理学会的重要期刊。

近年来，原子核中的摇摆运动作为原子核具有三轴形变的证据之一，是核结构研究中的一个热点问题。但目前对于摇摆运动还存在着许多争议，需要进一步的研究以加深对原子核摇摆图像的理解。

研究中心成员以横向摇摆核¹⁰⁵Pd为例，基于量子的粒子转子模型研究了转动惯量对摇摆运动的影响。采用不同的转动惯量参数组计算得到的结果均能再现摇摆带的实验数据。进而通过分析原子核和价核子角动量的概率密度分布，对应得到了不同类型的转动模式。这些不同类型的转动模式敏感于中间轴与短轴间的转动惯量比值，当转动惯量比值符合刚体转动惯量时，横向摇摆模式近似出现，也就是总角动量关于短轴摇摆。当比值符合非旋流体时，会出现关于中间轴的摇摆。当比值处于两者之间时，晕带和激发带都会出现平面的倾斜转动。此外，结果也展现了量子摇摆运动的进动和隧穿两个方面，并且发现在目前¹⁰⁵Pd的激发带中隧穿占主导。

本项研究工作得到了山东省基础研究重大项目、国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金以及山东大学青年学者未来计划项目的资助。

论文链接：https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.105.034339

图：理想的横向摇摆、纵向摇摆和倾斜进动的角动量示意图，以及基于¹⁰⁵Pd的计算得到的角动量耦合图像。

【作者：张惠】