高速转动量子体系转动取向的稳定性

核物理与核技术国家重点实验室博士生石跃、新引进的北大百人裴俊琛研究员、导师许甫荣教授及国外合作者在原子核高自旋理论研究方面取得重要进展。由于核物理实验技术的巨大发展，目前实验可以到达原子核自旋高于60ħ的极高自旋区域，这是宇宙中已知的转动速度最快的体系。对于这样一个高速转动体系，其中的物理会发生什么变化？

高速转动量子体系的转动取向（orientation）稳定性是一个基本的物理问题。许甫荣教授课题组与国际同行合作，基于微观Skyrme力自洽地计算研究了Er-158原子核的高自旋态，发现在极高自旋区域，这个原子核会发生三轴形变。原则上，三轴形变核态的转动取向可以偏离主轴，但他们的自洽倾斜转动计算发现：这个核的极高自旋态转动取向只能取其中能量最低的一个主轴，绕其它轴的转动是不稳定的，而此前的理论计算认为该转动态有绕不同主轴转动的共存。他们的计算很好地回答了最近的实验观察，定量解释了实验观察到的反常电四极矩。这项工作发表在三月份的国际顶级物理刊物《物理评论快讯》上（Physical Review Letters 108, 092501 (2012)）。

该工作得到“放射性核束物理与核天体物理”973项目及国家自然科学基金的支持。