原子核反磁转动现象的微观解释

2011年9月13日出版的《物理评论快报》（Phys. Rev. Lett.107, 122501）刊发了物理学院和核物理与核技术国家重点实验室赵鹏巍（第一作者）、孟杰（通讯作者）等人的论文“Antimagnetic Rotation Band in Nuclei: A Microscopic Description”，报道了该研究团队在原子核的反磁转动研究中取得的新进展。

原子核的转动现象一直是核物理研究中的重要问题。特别是上世纪九十年代，实验上在近球形核中发现了许多难以用传统的转动理论进行解释的类转动谱。随后人们认识到这是一种与传统电转动模式完全不同的新转动模式。由于它与铁磁体具有类似性，因此称之为“磁转动”。在此基础上，人们又类比反铁磁体的特性提出了原子核的“反磁转动”模式并得到实验证实。目前，原子核的反磁转动研究已成为原子核物理领域中最重要的热点问题之一。

在过去的十多年中，孟杰教授所领导的团队一直致力于发展协变密度泛函理论并将之应用于描述和预言各种核物理现象。在本文工作中，采用他们历时多年发展的倾斜轴推转协变密度泛函理论，研究了105Cd中的反磁转动带，成功地再现了最新的实验结果，特别是首次给出了原子核反磁转动现象的自洽描述及其微观机制。该研究工作得到了国家自然科学基金项目、教育部海外名师项目和国家973项目的资助。

本文第一作者赵鹏巍为物理学院2007级直博生。研究生期间曾获北京大学学习优秀奖、学术创新奖、廖凯原奖学金等奖励，先后在《物理评论快报》、《物理快报B》等国际顶级期刊上发表文章，其中2010年发表在《物理评论C》上的文章Phys. Rev. C82, 054319被ISI网站Web of Knowledge列为“Highly Cited Papers”。