激光谱学首次测定 fermium-255 原子核形状:高度拉长如橄榄球
研究人员利用先进激光谱学对极稀有的 fermium-255 放射性材料进行高精度测量,首次确定其原子核形状,发现该核远非球形,而是强烈拉长、形如橄榄球。这一结果为重原子核结构研究提供了新见解。
研究人员利用先进激光谱学对极稀有的 fermium-255 放射性材料进行高精度测量,首次确定其原子核形状,发现该核远非球形,而是强烈拉长、形如橄榄球。这一结果为重原子核结构研究提供了新见解。
König等人在Physical Review Letters报告了位于N=8中子壳层的长寿命放射性同位素C14的核电荷半径精密测量结果,此前其电荷半径精度低于稳定同位素C12。该测量结果与从头算核结构理论进行对比,用于检验理论预言能力。
研究团队在离子阱中通过 229mTh2+ 与 NO 气体的电荷交换反应制备单电荷 229mTh+,并探测内转换过程发射的电子,测得其半衰期为 0.46(8) s。该结果与中性原子内转换衰变的 7(1) μs 及辐射衰变的 100–670 s 相差数个量级,间接提示 229mTh 电子桥衰变通道的存在,为后续直接观测电子桥过程、理解核与电子相互作用以及钍基核钟运行中的核退激提供基础。
推荐理由:论文给出单电荷钍-229同质异能素半衰期的实测值,可用于理解电子桥衰变这一尚未直接观测的退激通道。
曼彻斯特大学与 Lancaster University 团队在 Nature Communications 发表研究,成功分离并表征了铀茂(uranocene)的氧化形式——铀茂鎓阳离子(uranocenium),其铀的氧化态从 +4 升至 +5。
推荐理由:原文解释了铀-碳共价性增强如何抵消静电收缩,为理解重元素成键提供了清晰的物理图像。
Washington University、Reed College 与 Haverford College 的研究者用非局域色散光学模型(DOM)分析了半幻核 90Zr 中的中子与质子,拟合弹性散射角分布、总截面与反应截面、单粒子能量、核子数、电荷分布与结合能,提取费米能上下的核子自能。
Chong-Chung Lih 与 Chao-Qiang Geng 用光前夸克模型计算了标准模型下 Λ→pℓ⁻ν̄ℓ(ℓ=e,μ)的半轻子衰变,得到分支比约 8.32×10⁻⁴ 和 1.31×10⁻⁴,与 BESIII Collaboration 最新测量结果一致。
G. J. Fu 给出了数守恒配对理论中一般波函数之间范数与多体密度矩阵的闭式公式,用广义 Kronecker δ 的性质将结果表达为子式与 Pfaffian 之和。该公式同时适用于偶数与奇数粒子数系统,既涵盖对凝聚态也涵盖破对(未配对粒子,即 seniority 数)组态,可直接用于生成坐标方法与角动量投影等对称性恢复技术。
在 Jost 函数框架下的连续随机相位近似(Jost-RPA)中,强度函数共振极点的 Fano 公式被严格导出,q 为复且随能量变化,p 对应 Fano 的 |ρ|,并给出 Breit–Wigner 型峰(p²≃0)、Fano 凹陷与 Fano 型峰(p²≃1)三种线型。
论文用相对论密度泛函结合三维角动量投影与生成坐标方法(RDFT-PGCM)研究偶偶富中子 106-114Ru 的电荷半径,纳入动力学三轴形状涨落后计算结果与实验符合良好,且未引入额外可调参数。
FRIB 的 LEBIT Penning 阵列团队对质子-rich 核 52Ni 和 51Co 完成精密质量测量,52Ni 质量过剩为 −22474.8(2.2) keV,精度较 CSRe 结果提升 37 倍;51Co 为 −27375.1(5.7) keV,精度提升 2 倍。
推荐理由:论文给出具体质量过剩值与IMME偏离显著度,读者可据此了解同位旋对称性破缺研究的最新实验约束。
Carlos E. Vargas 用 pseudo-SU(3) 壳模型无自由参数地描述了 164-188Hf 同位素链基态(0+)集体形变变量 β 和 γ 的演化。
研究团队在Argonne National Laboratory的ATLAS加速器上,用48Ti和120Sn靶对200Hg与202Hg开展库仑激发实验,重测21+态谱学四极矩,得到Qs(21+) = 0.52(14) eb和0.63(10) eb,落在B(E2)值给出的物理极限内,同时仍与近轴对称扁椭球形变一致。
Weizmann Institute of Science 团队研究共传播 Rydberg 极化激元实现的光子间量子关联,提出 n 光子波函数由多带色散支配,含一个有质量模式和 n−1 个简并模式,n=3 时呈现两个 Dirac 锥与 n 重旋转对称,区别于常假设的单带抛物近似。
理论计算表明类氢离子无法有效约束陀螺引力比 χ:95Mo41+ 中引力对超精细常数的移动仅为 10−39–10−38 量级,且 2p 谱线宽达 1.3 eV。有自旋同位素则可进入寻找新玻色子的 King 图:镉钟跃迁中 111Cd 的二阶超精细移动为 −0.96 MHz,与 113Cd 作特定差分后可降至约 2 Hz。
Tak 等人用同位旋不变 Skyrme 密度泛函自洽计算了 A=70、74、78 同位旋三重态的基态性质,发现 Tz=±1 成员的 B(E2, 2+1→0+1) 跃迁强度随 Tz 的趋势与实验一致,但三个三重态中 Tz=0 成员的计算值均超出实验跃迁率。研究表明三个三重态的 B(E2) 强度均呈非线性 Tz 依赖,主要源于 Tz=0 成员跃迁率的压低。
清华大学物理系团队提出一种通用的飞米学方法,基于 Wronskian 行列式从实验数据中提取任意分波的源尺寸与中心力相互作用参数(定义于有效程展开),适用于库仑与非库仑情形。该方法已用 Reid 势模拟的中子-中子和质子-质子关联数据完成数值验证,提取结果与变相位法参考值比对。这是该团队系统研究超 s 波飞米学物理系列的第一篇,后续将处理非中心力情形。
研究团队利用 Argonne National Laboratory 的 ATLAS 加速器与 Gammasphere 阵列,在稳定核 197Au 中鉴别出 Ex = 2102 keV、Iπ = (29/2+) 的亚稳态,其半衰期 T1/2 > 10 s。
Lin 等人对四个磁性激变变星候选体(三个来自 DESI DR1,一个来自 LAMOST DR11)采用连续谱与回旋辐射同时拟合的方法约束磁场并测量周期。
理论研究证明,相互作用截面测量可同时高灵敏地确定超氚(HΛ3)的物质半径与 Λ 分离能。结合三体波函数与耦合道 Glauber 理论,截面在当前允许的 BΛ 范围内变化约 400 mb,理论不确定度低于约 5%。贝叶斯反演表明,未来测量可将 Λ 分离能精度确定到几十分之一 MeV。
一项基于自洽 Skyrme Hartree-Fock 加无规相位近似(RPA)的理论研究系统计算了等矢量单极巨共振(IVGMR)的三个同位旋道,并引入改进的电荷交换单极算符以去除同位旋类似态贡献。
Rostov State Transport University 的 Hopersky 等人在 Loudon 积分表示下,将多电子原子多极辐射跃迁完整算符的解析结构化简为仅对所有多极求和的求和式。
Innsbruck 大学团队在数万个铯原子制备的玻色-爱因斯坦凝聚体中,用激光分成数千条一维管道并把相互作用由排斥调为吸引,观测到含至少六个原子的 Bethe string 团簇,成果发表于 8 月 29 日的 Nature Communications。
推荐理由:文章梳理了从Bethe 1931年解到一维超冷原子实验的完整脉络,并说明了此前实验只能逐个捕获字符串的局限。
Timothy Koeth 等人通过检测两块存世的天然铀立方体并结合档案资料,重新评估了 Werner Heisenberg 主持的 B8 堆。计算显示,该堆需约两倍铀和两倍以上重水才能实现自持链式反应,远超德国战时可得物资;德控区石墨因含硼杂质也无法替代重水,B8 堆从未达到临界。
CEA 团队在实验室首次制备出具有六方最密堆积(hcp)结构的超离子冰新相,样品为 12 微米超纯水,在 80–229 GPa 压强、300–2630 K 温度下加热,借助掺硼金刚石高导热杯状盘实现均匀激光加热,并利用欧洲同步辐射光源 ID27 光束线的亚微米束流获得高质量 X 射线衍射谱。
推荐理由:原文给出了压力温度区间与结构细节,可帮助读者理解该相与冰巨行星内部模型的关联。
Max Planck 核物理所的 Cedric de Jonge 和 Zoltán Harman 从 Furry 图景下 QED 的双粒子不可约有效作用量出发,系统推导出原子的相对论多体微扰论(RMBPT),为关联修正与辐射修正提供统一的组织与图示框架。
Slovak Academy of Sciences 与 Comenius University 的研究者重新分析 Jefferson Lab 用 Akhiezer-Rekalo 极化法测得的 GEp(t)/GMp(t) 比值数据(现已覆盖到 t=−8.5 GeV²),给出质子电形状因子 GEp(t) 在有限类空动量转移平方处存在零点的论据。
中国石油大学(青岛)与清华大学的研究者系统计算了双粲重子 $\Xi_{cc}^{+}$ 衰变为单粲重子与轻赝标介子的两体非轻子衰变,在非相对论夸克模型框架下用数值求解三体薛定谔方程得到的重子波函数评估可因子化与不可因子化振幅。
国际研究团队以 NIFS、电气通信大学等为中心,用 Tokyo-EBIT 产生 Lu 和 Yb 的高电荷态离子,交替测量高分辨率极紫外发射谱,比较 Lu⁵⁹⁺、Lu⁶⁰⁺、Yb⁵⁸⁺、Yb⁵⁹⁺ 的发射线能量,结合高精度原子结构计算转化为核半径差异,发现镥(原子序数 71)核略小于镱(70),解决了长期悬而未决的镥核半径反转问题。
推荐理由:该方法用高电荷态离子放大体积移位,为跨元素直接比较核半径提供了新途径。
通过磁化率、比热和中子衍射测量研究了石榴石氧化物 Mn3V2Ge3O12(MVGO)的低温热力学性质与磁结构。MVGO 在 TN1=4K 和 TN2=2.6K 呈现两个连续磁相变。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 214411。
论文用多中心B样条TDDFT计算碘代烷烃(CH3I、C2H5I、2-碘丙烷及1-碘丙烷两种构象)在90–118 eV的无外场Eisenbud–Wigner–Smith延迟,结果形成窄带并贴近原子I与I-参考值,与Schröder等人的阿秒条纹实验中显著的非单调、异构体依赖差异形成对比。
作者用交流量热法测量了UTe2在压力下沿a、b、c三个晶轴方向的磁场-温度相图,揭示多重超导相的压力演化随磁场方向高度各向异性。H|a轴时0.4 GPa下Hc2在低温突然上升,更高压力下高场超导相与低场相逐渐解耦;H|b轴时重整超导出现在15 T以上并延续到μ0Hm∼34 T的变磁转变场,SC1相随压力收缩;H|c轴无变磁转变,SC2相延伸超过15 T。
研究提出用对称性 Casimir 的标签方差 Var C²[G](等价于块相干熵与块纯度)作为部分动力学对称性(PDS)的本征态结构指纹,该量在可解态上为零、在混合态上为 O(N²),而双体纠缠幅度无法区分二者。
GSI/FAIR 领衔的国际团队首次测得超重元素化合物的化学稳定性,对象是 106 号元素 seaborgium 的六羰基配合物 Sg(CO)6,结果显示 Sg 与羰基配体的键比按元素周期表位置预期的更弱,原因是相对论效应,结果发表于 Nature。
推荐理由:原文给出了75个Sg原子中仅3个形成六羰基配合物的具体计数与4 kJ/mol的键能差,可据此理解相对论效应对超重元素化学键的实测影响。
论文研究飞米学关联如何改变自旋-1/2 粒子对的自旋纠缠与给定相对动量下所选粒子对纠缠之间的关系,指出动量选择的自旋态即使在发射时可分也可能纠缠,并推导出动量依赖的可分性判据。
论文提出强低频激光场下原子体系集体隧道效应的理论,用解析半经典方法与含时薛定谔方程数值求解,在中性氙原子和负溴离子中演示了非顺序双电离的集体通道。在电子-电子排斥存在时,集体隧穿表现为两个电子沿相对外电场横向反向偏移的量子轨迹联合做势垒下运动,电子对动量分布在垂直于场偏振方向上呈现肩状特征。作者提出用短圆偏振激光脉冲寻找原子体系集体隧穿的实验方案。
论文通过数值求解双电子含时薛定谔方程研究强线偏振低频激光场中 Br− 的双电离,发现数十飞秒及以上脉冲下单电子序列近似与精确结果相差不到 1%,而脉冲短至约 2 fs 时电子-电子相互作用使双电离概率下降一个数量级以上,序列图像完全失效。
该论文基于非微扰量子电动力学的频域理论,指出三维合成光场在原子越阈电离(ATI)光电子动量谱上印刻手性的来源是相邻量子跃迁通道之间的相干叠加。对称性变换会在相干项中引入可调的对称性破缺相移ΦSBPS,通过调节激光场参数可选择性保持或破坏谱的对称性;当所有相关对称性都被破坏时谱即呈手性。
加拿大西安大略大学应用数学系 Alexei M. Frolov 提出一种数值方法,用于计算实际原子与离子中核 β± 衰变期间束缚-自由原子激发的概率,并推导、检验了少电子原子系统各类激发末态概率的闭合解析公式。该研究基于 sudden approximation,利用衰变前后电子波函数的重叠积分给出末态概率,作者称这是首次对核 β± 衰变中原子束缚-自由激发进行非近似且基本完整的考察。
一项组分夸克模型研究比较了 $\Xi_c$–$\Xi_c'$ 混合角的三种定义,概率角为 $3.11^\circ$,重叠角与 SU(3) 破缺质量算符角为 $2.48$–$2.58^\circ$,改变定义缩小但未消除与格点值 $1.2(1)^\circ$、$0.810(50)(200)^\circ$ 的差距。
冈山大学团队对kagome金属CsV3Sb5晶体沿单一晶向施加单轴应变,通过核四极共振测量分离出两个此前难以区分的超导态。无应变时超导起始温度约3.0 kelvin,+0.90%拉伸应变下升至3.6 kelvin,压缩无此增强,电荷密度波基本不变;最高拉伸应变下探测到3.6 kelvin的节点态与3.0 kelvin的无节点态两次转变,节点态贡献占比从约10%升至约26%。
推荐理由:原文给出了应变调控下超导转变温度与节点态占比的具体数值,便于理解单轴应变作为独立调控手段的实验设计。