Skyrme-Hartree-Fock方法对核物质性质的研究

摘要

随着放射性束流实验技术的发展与致密天体结构研究的深入，对极端条件下的核物质，特别是自旋极化同位旋非对称核物质的研究已经成为一门重要课题。同时，作为研究核物质的多体方法之一，Skyrme-Hartree-Fock(sHF)方法也以其简洁性和广泛的适用性，被不断扩展并应用于各种核系统之中。因而当前利用SHF方法系统地研究极端条件下核物质的性质是必要的。另一方面，Skyrme势在理论形式上的缺陷以及大量参数组计算结果的不一致性，提示我们需要通过SHF方法对核物质的研究来分析其存在的问题，进而对参数组进行筛选和限制，改善Skyrme势在极端核物质中的行为。 本论文在Skyrme-Hartree-Fock(SHF)框架下，得到了自旋极化非对称核物质的状态方程，并使用具有代表性的19组Skyrme势参数对对称核物质、非对称核物质以及自旋极化核物质进行了系统地研究。 我们首先计算了对称核物质的饱和性质，以及非对称核物质的对称能、单粒子势和有效质量随密度、不对称度的变化关系，分析了各组参数给出的核物质的特征，并依据同其他理论方法所得结果的对比进行了可靠性评价。 对自旋极化非对称核物质的磁化相变研究显示，所用参数组的不同主要影响相变点的位置，大部分参数组都给出在ρ<0.5fm<'-3>的密度区会发生磁化相变。考虑非对称核物质时，计算结果表明，随着同位旋不对称度的增大，磁化相变点密度逐渐降低。这意味着对于非对称核物质更容易发生磁化，而纯中子物质最容易发生磁化。 为比较零程三体力和密度相关二体力的在自旋极化核物质中的差异，我们构造了含零程三体力的Skyrme势V’。计算发现，这种核力给出随着同位旋不对称度的增大，磁化相变点密度逐渐增大。这正说明零程三体力与密度相关二体力在自旋极化非对称核物质中有显著不同的行为，它们隐含着不同类型的自旋-自旋、自旋-同位旋相互作用。 为了研究两种核力形式对自旋-自旋、白旋-同位旋稳定性的影响，我们分别利用两种skyrme势函数(V和V’)通过SHF方法在ρ<,0>=0.17fm<'-3>处计算了对称核物质的朗道参数。结果显示，零程三体力的朗道参数对Skyrme参数组很敏感，说明相互作用的短程部分对自旋-自旋以及自旋-同位旋相互作用的稳定性起到关键作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

§1.1核物质状态方程研究的意义

§1.2研究目的和主要内容

第二章核力、核物质状态方程与核多体方法

§2.1核物质的性质及状态方程

§2.2核力的特征

§2.3核多体方法

§2.3.1 Hartree-Fork方法

§2.3.2 Brueckner-Hartree-Fock方法

§2.3.4 Dirac-Brueckner-Hartree-Fock方法

§2.3.5相对论平均场(RMFT)方法

第三章Skyrme-Hartree-Fork方法

§3.1唯象有效核力——Skyrme势

§3.2在Skyrme-Hartree-Fock下的核物质状态方程

第四章Skyrme-Hartee-Fork方法研究核物质性质

§4.1对称核物质研究

§4.2非对称核物质研究

§4.2.1对称能

§4.2.2单粒子势

§4.2.3有效质量

第五章Skyrme-Hartree-Fork研究零程三体力与密度相关二体力

§5.1零程三体力与密度相关二体力

§5.2非对称核物质的磁化相变

§5.3朗道参数

第六章总结与展望

附录

参考文献(References)

待发表论文

致谢