Chiral and magnetic rotation in atomic nuclei studied within self-consistent mean-field methods

par Przemyslaw Olbratowski

Thèse de doctorat en Physique nucléaire

Sous la direction de Jerzy Dudek et de Jacek Dobaczewski.

Soutenue en 2004

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .

  • Titre traduit

    Rotation chirale et magnétique dans les noyaux atomiques étudiée dans le cadre des méthodes auto-cohérentes de champ moyen


  • Résumé

    Une des applications récentes des méthodes de champ moyen en physique nucléaire est l'étude des symétries exotiques du noyau. Cette problématique est reliée, en particulier, à l'ánalyse de la rotation nucléaire autour d'un axe incliné par rapport aux axes principaux de la distribution de masse dans le modèle dit de Tilted-Axis Cranking (TAC). Cette thèse présente l'un des premiers calculs TAC effectués dans le cadre de méthodes entièrement auto-cohérentes. La méthode Hartree-Fock avec l'interaction effective à deux corps de Skyrme a été utilisée. Un code numérique a été écrit qui permet de briser toutes les symétries spatiales des solutions. Comme première application, des calculs pour les bandes magnétiques dans 142Gd et pour les bandes chirales dans 130Cs, 132La, 134Pr et 136Pm ont été effectués. L'existence de ces bandes est dûe à un nouveau mécanisme de brisure de la symétrie sphérique, et de brisure spontanée de la symétrie chirale, respectivement. Les solutions auto-cohérentes dans 142Gd confirment le rôle impaortant du mécanisme shears dans la génération du moment angulaire. Pourtant, l'accord avec les données expérimentales n'est pas satisfaisant, probablement à cause de l'omission des corrélations d'appariement dans les calculs ou de la possible surestimation de la déformation. Les résultats obtenus dans 132La constituent la première preuve entièrement auto-cohérente que la rotation nucléaire peut acquérir un caractère chiral. Il a été démontré que la rotation chirale ne peut avoir lieu qu'au-dessus d'une certaine fréquence angulaire critique. Il a été également vérifié que les termes du champ moyen de Skyrme impair par rapport au renversement du temps n'ont pas d'influence qualitative sur les resultats.


  • Résumé

    Currently, one application of the mean-field methods in nuclear physics is the investigation of exotic nuclear symmetries. This is related, in particular, to the study of nuclear rotation about an axis tilted with respect to the principal axes of the mass distribution in the Tilted-Axis Cranking (TAC) model. The present work presents one of the first TAC calculations performed within fully self-consistent methods. The Hartree-Fock method with the Skyrme effective two-body interaction has been used. A computer code has been developed that allows for the breaking of all spatial symmetries of the solution. As a first application, calculations for the magnetic bands in 142Gd and for the chiral bands in 130Cs, 132La, 134Pr, and 136Pm have been carried out. The appearance of those bands is due to a new mechanism of breaking the spherical symmetry and to the spontaneous breaking of the chiral symmetry, respectively. The self-consistent solutions for 142Gd confirm the important role of the shears mechanism in generating the total angular momentum. However, the agreement with experimental data is not satisfactory, probably due to the lack of the pairing correlations in the calculations or to the possibly overestimated deformation. The results obtained for 132La constitute the first fully self-consistent proof that the nuclear rotation can attain a chiral character. It has been shown that the chiral rotation can only exist above a certain critical angular frequency. It has also been checked that the terms of the Skyrme mean field odd under the time reversal have no qualitative influence on the results.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (114 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.111-114

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2004;4622
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