原子核反磁轉動現象的微觀解釋

2011年9月13日出版的《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett.107, 122501）刊發了beat365和核物理與核技術國家重點實驗室趙鵬巍（第一作者）、孟傑（通訊作者）等人的論文“Antimagnetic Rotation Band in Nuclei: A Microscopic Description”，報道了該研究團隊在原子核的反磁轉動研究中取得的新進展。

原子核的轉動現象一直是核物理研究中的重要問題。特别是上世紀九十年代，實驗上在近球形核中發現了許多難以用傳統的轉動理論進行解釋的類轉動譜。随後人們認識到這是一種與傳統電轉動模式完全不同的新轉動模式。由于它與鐵磁體具有類似性，因此稱之為“磁轉動”。在此基礎上，人們又類比反鐵磁體的特性提出了原子核的“反磁轉動”模式并得到實驗證實。目前，原子核的反磁轉動研究已成為原子核物理領域中最重要的熱點問題之一。

在過去的十多年中，孟傑教授所領導的團隊一直緻力于發展協變密度泛函理論并将之應用于描述和預言各種核物理現象。在本文工作中，采用他們曆時多年發展的傾斜軸推轉協變密度泛函理論，研究了105Cd中的反磁轉動帶，成功地再現了最新的實驗結果，特别是首次給出了原子核反磁轉動現象的自洽描述及其微觀機制。該研究工作得到了國家自然科學基金項目、教育部海外名師項目和國家973項目的資助。

本文第一作者趙鵬巍為beat3652007級直博生。研究生期間曾獲beat365學習優秀獎、學術創新獎、廖凱原獎學金等獎勵，先後在《物理評論快報》、《物理快報B》等國際頂級期刊上發表文章，其中2010年發表在《物理評論C》上的文章Phys. Rev. C82, 054319被ISI網站Web of Knowledge列為“Highly Cited Papers”。