Microscopic and Beyond-Mean-Field Constraints for a New Generation of Nuclear Energy Density Functionals

par Thomas Lesinski

Thèse de doctorat en Physique théorique

Sous la direction de Jacques Meyer et de Karim Bennaceur.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .

mots clés

• Structure nucléaire -- Thèses et écrits académiques
• Théorie de la fonctionnelle de densité -- Thèses et écrits académiques
• Énergie nucléaire -- Interactions électromagnétiques -- Thèses et écrits académiques
• Nucléons -- Thèses et écrits académiques

Titre traduit

Contraintes microscopiques et au-delà du champ moyen pour une nouvelle génération de fonctionnelles de la densité nucléaires

Résumé

Nuclear structure is subject to a major renewal linked with the development of radioactive ion beams (such as the SPIRAL 1 and 2 beams at GANIL). Mean-field and/or density-functional methods are among the best suited for studying nuclei produced at such facilities. The present work aims at demonstrating how existing functionals can be improved so as to exhibit a better predictive power in little-explored regions of the nuclear chart. We propose a better description of the isospin-dependence of the effective interaction, and examine the relevance of adding a tensor coupling. We show how a new generation of functionals can be better constrained by considering results obtained beyond the mean-field approximation. Finally, we attempt establishing a link with the bare nucleon-nucleon potential for the description of pairing, thus participating in the construction of a non-empirical functional

Résumé

La structure nucléaire connaît une véritable renaissance liée au développement des faisceaux d'ions radioactifs (tels les faisceaux SPIRAL 1 et 2 au GANIL). Les méthodes de champ moyen et/ou de fonctionnelle de la densité sont parmi les outils les plus généraux et les mieux adaptés pour étudier les noyaux qui sont produits auprès de tels instruments. Le but du travail présenté est de montrer comment les fonctionnelles existantes peuvent être améliorées afin d'avoir un meilleur pouvoir prédictif dans les régions encore peu explorées de la carte des noyaux. Il est en particulier proposé de mieux modéliser la dépendance en isospin de l'interaction effective, et l'intérêt d'y ajouter un couplage de type tensoriel est étudié. Nous mesurons également l'apport de calculs au-delà de l'approximation du champ moyen lors de la construction de la fonctionnelle. Finalement, nous tentons d'établir le lien avec l'interaction nue entre nucléons pour la description de l'appariement, participant ainsi au développement d'une fonctionnelle non-empirique