Гигантский дипольный резонанс и связанные с ним возбуждения, зависящие от спина

Дополнительно

Прислана: 23.01.2026; Принята: 20.04.2026; Опубликовано 15.05.2026;
Просмотры: 0; Загружено: 0

Как цитировать

Е. Б. Бальбуцев, И. В. Молодцова. "Giant dipole resonance and related spin-dependent excitations" Natural Sci. Rev. 3 100703 (2026)
https://doi.org/10.54546/NaturalSciRev.100703
Е. Б. Бальбуцев1, И. В. Молодцова1,a
  • 1Объединенный институт ядерных исследований, 141980, Дубна, Россия
  • amolod@theor.jinr.ru
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100703
Ключевые слова: коллективное движение, гигантский дипольный резонанс, спин-дипольные резонансы
Категории: Физика , Ядерная физика (теория)
PDF (Английский)

Аннотация

Зависящее от времени уравнение Хартри-Фока решено методом Моментов Функции Вигнера с учетом спиновых степеней свободы. Энергии и приведенные вероятности переходов Kπ = 0, 1 и 2 возбуждений вычислены для 164Dy, взятого в качестве примера. Спиновые степени свободы приводят к возникновению электрического спин-дипольного резонанса. В работе исследуются его свойства и взаимодействие с Гигантским Дипольным Резонансом. Обсуждается расщепление спинового M2-резонанса, вызванное деформацией. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными и другими теоретическими исследованиями.

Поддерживающие организации

Valuable discussions with V. Nesterenko and R. Nazmitdinov are gratefully acknowledged.

Библиографические ссылки

[1] E. B. Balbutsev and P. Schuck, The nuclear scissors mode in a solvable model, Nucl. Phys. A 720 (2003) 293–336 [Erratum ibid. 728 (2003) 471–479]. https://doi.org/10.1016/S0375-9474(03) 01078-9.

[2] E. B. Balbutsev and P. Schuck, The nuclear scissors mode from various aspects, Ann. Phys. 322 (2007) 489–529. https://doi.org/10.1134/1.2053333.

[3] E. B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, and P. Schuck, Spin scissors mode and the fine structure of M1 states in nuclei, Nucl. Phys. A 872 (2011) 42–68. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2011.09.013.

[4] E. B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, and P. Schuck, New type of nuclear collective motion: The spin scissors mode, Phys. Rev. C 88 (2013) 014306-(1–18), https://doi.org/10.1103/PhysRevC.88. 014306.

[5] E. B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, and P. Schuck, Orbital and spin scissors modes in superfluid nuclei, Phys. Rev. C 91 (2015) 064312-(1–20). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.91.064312.

[6] E. B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, and P. Schuck, Experimental status of the nuclear spin scissors mode, Phys. Rev. C 97 (2018) 044316-(1–14). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.97.044316.

[7] E. B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, A. V. Sushkov, N. Yu. Shirikova, and P. Schuck, Spin-isospin structure of the nuclear scissors mode, Phys. Rev. C 105 (2022) 044323-(1–20). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.105.044323.

[8] E. B. Balbutsev and I. V. Molodtsova, Scissors mode in transuranium elements, Eur. Phys. J. A 60 (2024) 185-(1–15). https://doi.org/10.1140/epja/s10050-024-01386-4.

[9] B. L. Berman and S. C. Fultz, Measurements of the giant dipole resonance with monoenergetic photons, Rev. Mod. Phys. 47 (1975) 713–761. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.47.713.

[10] A. V. Varlamov, V. V. Varlamov, D. S. Rudenko, and M. E. Stepanov, Atlas of Giant Dipole Resonances, Parameters and Graphs of Photonuclear Reaction Cross Sections, INDC, Vienna, 1999.

[11] H. P. Morsch, P. Decowski, and W. Benenson, Fine structure in the giant resonance region and the collective dipole spin-flip excitation in 208Pb, Nucl. Phys. A 297 (1978) 317–334. https://doi.org/10.1016/0375-9474(78)90279-8.

[12] H. Sagawa and B. Castel, The giant-dipole and spin-dipole resonances: A coexistence problem, Nucl. Phys. A 435 (1985) 1–6. https://doi.org/10.1016/0375-9474(85)90298-2.

[13] B. Castel and L. Zamick, New spin excitation modes in nuclei, Phys. Rep. 148 (1987) 217–247. https://doi.org/10.1016/0370-1573(87)90027-5.

[14] B. Castel and I. Hamamoto, Giant spin resonances and effective Mλg-factors, Phys. Lett. B 65 (1976) 27–30. https://doi.org/10.1016/0370-2693(76)90526-8.

[15] J. Kvasil, N. Lo Iudice, V. O. Nesterenko, A. Mackov´a, and P. Alexa, Orbital and spin magnetic quadrupole response in heavy nuclei, Phys. Rev. C 63 (2001) 054305-(1–11). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.63.054305.

[16] G. Kružić, T. Oishi, and N. Paar, Magnetic quadrupole transitions in the relativistic energy density functional theory, Eur. Phys. J. A 59 (2023) 50-(1–14). https://doi.org/10.1140/epja/s10050-023-00958-0.

[17] E. B. Balbutsev, J. Piperova, M. Durand, I. V. Molodtsova, and A. V. Unzhakova, Giant dipole resonance and other 1− excitations, Nucl. Phys. A 571 (1994) 413–426. https://doi.org/10.1016/0375-9474(94)90219-4.

[18] E. B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, and A. V. Unzhakova, Compressional and toroidal dipole excitations of atomic nuclei, Europhys. Lett. 26 (1994) 499–504. https://doi.org/10.1209/0295-5075/26/7/004.

[19] E.B. Balbutsev, I. V. Molodtsova, and J. Piperova, Collective 3− and 2− excitations with Skyrme forces, Sov. J. Nucl. Phys. 53 (1991) 670–679.

[20] E. B. Balbutsev and I. V. Molodtsova, Giant dipole and spin magnetic quadrupole resonances within Wigner function moments method, Int. J. Mod. Phys. E 35 (2026) 2641007-(1–12). https://doi.org/10.1142/S0218301326410077.

[21] P. Ring and P. Schuck, The Nuclear Many-Body Problem, Springer, Berlin, 1980.

[22] V. G. Soloviev, Theory of Complex Nuclei, Pergamon Press, Oxford, 1976.

[23] E. B. Balbutsev, L. A. Malov, P. Schuck, M. Urban, and X. Vi˜nas, Nuclear scissors mode with pairing, Phys. At. Nucl. 71 (2008) 1012–1030. https://doi.org/10.1134/S1063778808060057.

[24] D. A. Varshalovitch, A. N. Moskalev, and V. K. Khersonski, Quantum Theory of Angular Momentum, World Scientific, Singapore, 1988.

[25] A. Bohr and B. R. Mottelson, Nuclear Structure, Vol. II, Benjamin, New York, 1975.

[26] T. Suzuki and D. J. Rowe, The splitting of giant multipole states of deformed nuclei, Nucl. Phys. A 289 (1977) 461–474. https://doi.org/10.1016/0375-9474(77)90046-X.

[27] J. Wambach and B. Schwesinger, Damping of highly excited vibrations in heavy nuclei, J. de Phys. 45 (1984) C4-281–C4-296. https://doi.org/10.1051/jphyscol:1984421.

[28] P. von Neumann-Cosel, N. Neumeyer, S. Nishizaki, V. Yu. Ponomarev, C. Rangacharyulu, B. Reitz, A. Richter, G. Schrieder, D. I. Sober, T. Waindzoch, and J. Wambach, Spin and orbital magnetic quadrupole resonances in 48Ca and 90Zr from 180◦ electron scattering, Phys. Rev. Lett. 82 (1999) 1105–1108. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1105.

[29] I. Gheorghe, S. Goriely, N. Wagner, T. Aumann, M. Baumann, P. van Beek, P. Kuchenbrod, H. Scheit, D. Symochko, T. Ari-izumi, F. L. Bello Garrote, T. Eriksen, W. Paulsen, L. G. Pedersen, F. Reaz, V. W. Ingeberg, S. Belyshev, S. Miyamoto, and H. Utsunomiya, Photoneutron cross section measurements on 208Pb in the giant dipole resonance region, Phys. Rev. C 110 (2024) 014619-(1–19). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.110.014619.

[30] B. Wasilewska, M. Kmiecik, M. Ciema la, A. Maj, F. C. L. Crespi, A. Bracco, M. N. Harakeh, P. Bednarczyk, S. Bottoni, et al., γ decay to the ground state from the excitations above the neutron threshold in the 208Pb(p, p′γ) reaction at 85 MeV, Phys. Rev. C 105 (2022) 014310-(1–7). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.105.014310.

[31] A. M. Lane, Nuclear Theory, Benjamin, New York, 1964.