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“Restored symmetries for the observed excited alternating-parity band in even-even nuclei” 的文章。研究中心硕士研究生王旭东为文章的第一作者，亓斌教授为文章的通讯作者，研究中心刘晨副教授， Aman Rohilla 副研究员， 辽宁师范大学张宇教授共同完成此项工作。Physical Review C是美国物理学会的重要期刊，2021年的影响因子为3.09。

对称性在决定自然规律方面起着重要的作用。 空间反射对称性的自发破缺发生在具有八极形变的原子核中，对应着本体系下的梨形、心脏形、正四面体形等形变。研究中心成员研究了八极形变偶偶核中的激发的交替宇称带，为此构建了对称群{E,R1,R2,R3,S1,S2,S3,P}，其中1，2，3代表三个惯量主轴，E代表恒等操作，Ri代表绕第i个主轴旋转180度，Si代表关于垂直于第i个主轴的主平面的镜面反射，P代表空间反射。构建的群可以看作C_2v×{E,P},  其中C_2v 是三轴四极八极形变原子核密度分布的对称群。构建的群也可以看作是 D₂×{E,P}, 其中D₂是三轴四极形变转子转动谱的对称群。这一工作是对教科书中用D₂群来分类转动谱对称性的一种推广。

以¹⁴⁸Ce为例分析了所有激发的交替宇称带可能的波函数，这些波函数分别属于上述群的8个表象。 通过理论推导和数值计算发现为了符合¹⁴⁸Ce中的跃迁性质，八极形变偶偶核中激发交替宇称带Simplex量子数为+1，这与过去认为激发带的Simplex量子数为-1的认识不同。同时我们也建议激发的交替宇称带相对于基带有摇摆激发的机制。

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.106.064325

图：三轴四极八极形变原子核在转动，镜面反射和空间反射操作下的变换