刘玉鑫

男,1962年1月生,汉族,理学博士,北京大学物理系教授、博士研究生导师 
通讯地址:北京市北京大学物理系100871 电子信箱:yxliu@pku.edu.cn

专业及研究方向:

(1) 专业与专长:

原子核理论、计算物理、物理学中的群论方法 

(2) 研究方向: 

当前,原子核物理的发展进入了一个令人瞩目的新阶段。由于大型实验装置的兴建和巨大发展,人们已经或即将把正常状态的原子核推向极端条件,如:高速旋转(转动频率高达1020Hz)、超形变(长短轴比达2:1) 甚至巨形变(长短轴比达3:1)、奇异形状(梨形、香蕉形等)、反常中子质子比(轻晕核、如11Li、已达8:3)、常温低密(如晕核等)、常温高密(如核天体等)、高温高密(高能核核碰撞产生的核物质、核天体等)、乃至新的物质形态—夸克胶子等离子体。这些新的运动模式和状态下的原子核的发现既对传统的量子核多体理论提出了严重挑战,同时也密切了与其他学科(如:粒子物理、天体物理、凝聚态物理、等)的关系。这些极端条件下原子核状态的发现对核物理研究不仅产生了巨大的冲击,也提出了严重的挑战,并提供了重大机遇,成为当前原子核物理发展的主攻方向。通过对这些极端条件下原子核的研究,可以深化原子核理论的基础知识的认识,并了解极端条件下强相互作用物质的形态、性质及相用机理,发展新的量子多体理论。同时,该方面的研究也有可能对国民经济及国防建设产生重大影响,例如:利用稳定的超形变核态到正常形变核态的退激制造核X射线激光可以使激光器的能量增益成数倍提高。因此,目前的研究方向和兴趣主要有:

  • 极端条件下的原子核结构 

  • 多体和少体系统的代数研究方法

  • 核内非核子自由度与核量子色动力学

  • 致密核物质与核天体

主要科研成果:

  1. 从对称性分析出发提出一个同时考虑超形变核态的对相互作用和拆对效应及多体作用的SU(3)超对称+SO(5)(或SU(5))微扰的模型, 较好地解决了超形变转动带的定量描述问题,并对“全同带”、“ΔI=4分岔”等对现有原子核理论提出严重挑战的现象提出了自己的见解。 
  2. 确定了统一描述四极形变和八极形变核态的代数模型spdf相互作用玻色子模型(IBM)的代数结构,发展了spdf IBM的U(16)全空间对角化方法,讨论了四极形变和八极形变对原子核低激发谱的影响。
  3. 发展并编写了确定全同玻色子体系及全同费密子体系的CFP的计算程序(被收录入“国际计算物理程序库”);提出判定多粒子体系本征值的计算程序的正确性的具体标准和方法;提出少体问题的对称性研究方法,从对称性分析出发讨论了六核子系统波函数的内禀节点分布,确定了六核子系统低激发态的量子数及空间波函数的结构。
  4. 提出考虑π扭曲和考虑泡利原理的准粒子无规位相近似(RQRPA)下描述π核双电荷交换反应(DCX)的方案,讨论了σ介子交换在DCX中的作用, 较好地解决了DCX的激发函数在低能区的类共振结构问题。并对双重子d'的存在性提出见解。
  5. 提出一种确定广义色对称模型(GCM)(一种QCD有效场论方法)中双定域场的新方案,使GCM在理论上更加自恰,讨论了π和σ等介子的一些性质, 明显改进了原有的GCM计算结果,并给出一个带禁闭的夸克-夸克相互作用势。

获奖情况:

  • 1997年国家自然科学奖三等奖
  • 1999年国务院政府特殊津贴
  • 1999年北京大学“桐山奖教金”优秀奖

近期代表性论文:

  1. B.G. Bao and Y. X. Liu, "Deduction of the quantum numbers of low-lying states of 6-nucleon system based on symmetry", Phys. Rev. Lett. 82, 61 (1999).
  2. Xiao-fu Lu, Yu-xin Liu, Hong-shi Zong and En-guang Zhao, "Quark-quark interinteraction with confinement terms in a QCD-based model field theory", Commun. Theor. Phys. 31, 465 (1999).
  3. Yu-xin Liu, Di Sun and En-guang Zhao, "Systematic description of the superdeformed bands of odd-A nuclei in the A=150 region", Phys. Rev. C 59 , 2511 (1999).
  4. Jian-zhong Gu, Hong-shi Zong, Yu-xin Liu and En-guang Zhao, "Statistical Properties of the charmonium spectrum and a New Mechanism of J/Ψ Suppresion", Phys. Rev. C 60, 035211 (1999).
  5. Xiao-fu Lu, B.S. Zou, Hui-ming Ding, Yu-xin Liu and En-guang Zhao, "Contribution of the σ meson exchange to pionic double charge exchange reaction", Eur. Phys. J. A 3 , 377 (1998).
  6. Xiao-fu Lu, Yu-xin Liu, Hong-shi Zong and En-guang Zhao, "Calculation of some properties of and mesons in the global color symmetry model", Phys. Rev. C 58, 1195 (1998).
  7. Yu-xin Liu, "Superdeformed identical bands 152Dy(1) and 151Tb(2) in supersymmetry with many-body interaction", Phys. Rev. C 58 , 900 (1998).
  8. Yu-xin Liu, "Superdeformed bands in 148Gd in the interacting boson model", Phys. Rev. C 58, 237 (1998).
  9. Yu-xin Liu, A. Faessler, J. Schwieger and A. Bobyk, "Pauli principle and pion distortion in the p-wave pionic double charge exchange reaction", J. Phys. G 24, 1135 (1998).
  10. Yu-xin Liu, Jian-gang Song, Hong-zhou Sun, Jia-jun Wang and En-guang Zhao, "Description on the turnover of the dynamical moment of inertia of the Super- deformed Nuclear State", J. Phys. G 24, 117 (1998). 
  11. Yu-xin Liu, Jian-gang Song,Hong-zhou Sun and En-guang Zhao, "Description of superdeformed nuclear states in the interacting boson model", Phys. Rev. C 56, 1370 (1997).
  12. Yu-xin Liu, Hong-zhou Sun and En-Guang Zhao, "ΔI = 4 bifurcation and the sdg interacting boson model", Commun. Theor. Phys. .27, 71 (1997).
  13. Yu-xin Liu, Jian-gang Song, Hong-zhou Sun, Jia-jun Wang and En-guang Zhao, "Competition between pairing and anti-pairing correlations in the superdeformed nuclear states in A190 and A150 ranges", Chin. Phys. Lett. 14, 641 (1997).
  14. Xiao-fu Lu, Yu-xin Liu, and En-guang Zhao,"Determination of the bilocal field in the GCM and calculation of the properties of pion", Sci. Chin. A 40, 860 (1997).
  15. Yu-xin Liu, Qi-zhi Han and Jia-jun Wang , "A new version of CFPSIB: the coefficient of fractional parentage of identical bosons", Compt. Phys. Commun. 85, 89 (1995).
  16. Yu-xin Liu, Hong-zhou Sun and En-guang Zhao, "Dynamical symmetries of the spdf interacting boson model", J. Phys. G 20, 407 (1994).
  17. Yu-xin Liu, Yu-shun Zhang, Hong-zhou Sun and En-guang Zhao, "Pion-nucleus scattering and spdf interacting boson model", J. Phys. G 20, 579 (1994).
  18. Yu-xin Liu, Hong-zhou Sun, En-guang Zhao, "Effect of the quadrupole and Octupole deformation on the Low-lying energy levels", J. Phys. G 20, 1771 (1994).
  19. Yu-xin Liu, Hong-zhou Sun, Gui-lu Long, Qi-zhi Han, "A Checking method on calculating code for the eigenvalue problem of many particle system", Compt. Phys. Commun. 81, 145 (1994).
  20. Hong-zhou Sun, Qi-zhi Han and Yu-xin Liu, "The coefficient of fractional parentage for boson system with single l and F-spin 1/2", Symmetry in Science (Plenum press, Now York, 1993) v.7 , p.565.