摘要
随着世界范围内新一代大型放射性核束装置的建造和运行，人们在不稳定奇特原子核中通过探测其激发与裂变发现了许多关于核结构的新奇现象或规律，为核物理研究带来了全新的认知。实验上主要通过测量原子核的低激发谱来分析其内部结构信息，如:壳结构演化、量子相变、形状共存等。尤其是原子核的形状共存，即在有限量子多体系统中出现两个或两个以上具有不同形状本征态共存的现象，成为近年来核物理研究的前沿课题之一。目前，人们已对偶偶核的形状共存开展了一系列研究工作。相较于偶偶核，奇质量核由于存在未配对的奇核子而使得其结构更为复杂，且奇质量核的数量更多，约为偶偶核的两倍。因此对奇质量核的低激发谱和形状共存的相关研究已成为当前核结构领域的重要研究内容。 协变密度泛函理论（CDFT）能够微观自洽地描述整个核素版图中原子核的基态性质。基于协变密度泛函理论的集体哈密顿量模型实现了对具有四极或八极形变的偶偶核低激发谱的统一自洽描述，并对偶偶核形状共存的微观机制进行了深入的探讨。为研究奇质量原子核的低激发谱及形状共存，需要在模型中引入准粒子自由度，即发展基于协变密度泛函理论的微观核芯-准粒子耦合（CQC）模型。 本文在微观核芯-准粒子耦合模型的框架下，开展了以下工作:1）针对奇A核139Gd、137Sm、133Nd和131Ce的低激发谱和形状共存展开研究。理论计算较好地再现了实验数据，预言了多条实验尚未观测到的激发带并给出波函数组态分布、电磁跃迁几率、四极形状不变量和形变参量。研究表明该区域存在粒子-空穴的跨壳激发模式和单核子耦合核芯0+2激发带的组态结构，具有形状共存的特征。2）为研究锕系区奇A核的宇称双带结构和能级劈裂现象，我们通过引入单极-单极相互作用，优化了微观核芯-准粒子耦合模型，系统研究了锕系区偶偶核及奇A核的八极形变与低能负宇称带。理论计算较好地再现了实验数据，检验了基于协变密度泛函理论的微观核芯-准粒子耦合模型在锕系核区的可应用性和准确性，揭示了宇称双带形成的微观机制与物理图像，预言了多对宇称双带结构并给出波函数组态分布。
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