中性子過剰F同位体における αクラスター相関と N=20魔法数の破れ

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1 中性子過剰F同位体における αクラスター相関と N=20魔法数の破れ
木村真明 (筑波大) Contents Introduction: N=20魔法数の破れ Introduction: αクラスター構造と分子軌道 Theoretical Framework: Deformed-Basis AMD plus GCM Results and Discussions: F Isotopes Summary

2 N=20魔法数の破れ Island of Inversion

3 N=20 neutron shell closure
Neutron excitation across magic # N=20 neutron shell closure N=20 shell gap Normal config. Intruder config. 複数の中性子がN=20 shell gapを超えて 　　pf-shellを占有する 基底状態の大きな変形 第一励起状態(2+) の 　　非常に低い励起エネルギー(885keV). 基底状態から第一励起状態への非常に強い 　E2遷移 N. Fukunishi, et. al. PLB 296, 279 (1992) Y. Utsuno, et. al. PRC (2001) T. Motobayashi, et. al. PLB346, 9 (1995) …

4 αクラスター構造と分子軌道

5 αクラスター構造と分子軌道 s-orbital p-orbital N≠Z原子核に固有の新しい束縛機構
コアを構成する核子とその周りの中性子とに分割 コアのクラスター構造とその周りの中性子の運動

6 αクラスター構造と分子軌道

7 Motivation 分子軌道構造は一般的現象か 余剰中性子とコアの中性子との相互作用 中性子過剰になるとクラスター構造が発達しうるか
実験的に確認するには

8 Theoretical Framework
deformed basis AMD + Generator Coordinate Method model wave function Angular momentum projection Superposition of the wave function (GCM) Parity projection Angular momentum projection Superposition of many Slater determinant Cluster and shell structure

9 Results: 19F Alpha Cluster band
α相関 8 N=Z=8 16O

10 Results: 21F Molecular-Orbital Band
?

11 Results: 21F Molecular-Orbital Band
σ-type MO 20 x2 8 σ2 + πσ π-type MO π2 20 x2 8

12 Results: 23F Molecular-Orbital Band
πσ σ2 π2 protonの励起によりクラスターコアが発達した場合には、余剰中性子の運動 (π型、σ型)に応じて状態を大まかに区分できる

13 Results: 25,27,29F MO and Intruder Band
Intruder config. σ2 πσ π2

14 Results: F isotopes Overview
π2 σ2 πσ Intruder config. 20 8 Drip-lineに近づくにつれてσ配位構造のエネルギーが下がる 　強いα相関のため、proton励起によるエネルギーロスは小さい 　αクラスターコア形成による大きな変形に伴い、中性子のsd→pfへの 　　励起エネルギーもそれほど大きくない

15 Summary F同位体においてもアイソトープを通じてαクラスター構造(コア)が現れる
αクラスター構造(コア)が現れる場合には余剰中性子の軌道はπ型、σ型の分子軌道に大まかに分類できる Drip-lineに近づくにつれて、σ型の中性子配位を持つ状態のエネルギーが非常に低くなる Shell模型描像では3hω励起(陽子中性子共にIntruder配位)にもかかわらず、数MeVの励起エネルギー α相関により、陽子の励起に要するエネルギーは小さい クラスターコアの形成に伴う大きな変形により、中性子のsd-pf励起に要するエネルギーが減少する