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Structure of Beryllium Isotopes in Fermionic Molecular Dynamics

Torabi, Ramin :
Structure of Beryllium Isotopes in Fermionic Molecular Dynamics.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2010)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Structure of Beryllium Isotopes in Fermionic Molecular Dynamics
Language: English
Abstract:

Modern theoretical nuclear physics faces two major challenges. The first is finding a suitable interaction, which describes the forces between nucleons. The second challenge is the solution of the nuclear many-body problem for a given nucleus while applying a realistic potential. The potential used in the framework of this thesis is based on the Argonne AV18 potential. It was transformed by means of the Unitary Correlation Operator Method (UCOM) to optimize convergence. The usual phenomenological corrections were applied to improve the potential for the Hilbert space used in Fermionic Molecular Dynamics (FMD). FMD is an approach to solve the nuclear many-body problem. It uses a single-particle basis which is a superposition of Gaussian distributions in phase-space. The most simple many-body state is the antisymmetric product of the single-particle states: a Slater determinant, the so called intrinsic state. This intrinsic state is projected on parity, total angular momentum and a center of mass momentum zero. The Hilbert space is spanned by several of these projected states. The states are obtained by minimizing their energy while demanding certain constraints. The expectation values of Slater determinants, parity projected and additionally total angular momentum projected Slater determinants are used. The states that are relevant in the low energy regime are obtained by diagonalization. The lowest moments of the mass-, proton- or neutron-distribution and the excitation in proton- and neutron-shells of a harmonic oscillator are some of the used constraints. The low energy regime of the Beryllium isotopes with masses 7 to 14 is calculated by using these states. Energies , radii, electromagnetic transitions, magnetic moments and point density distributions of the low lying states are calculated and are presented in this thesis.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Die moderne theoretische Kernstrukturphysik stellt sich zwei großen Herausforderungen. Die Erste ist das Finden einer geeigneten Wechselwirkung, welche die Kräfte zwischen den Nukleonen beschreibt. Die zweite Herausforderung ist das Lösen des nuklearen Vielteilchensystems für einen gegebenen Atomkern unter Verwendung eines realistischen Potentials. Das im Rahmen dieser Arbeit verwendete Potential basiert auf dem Argonne V18 Potential. Es wurde mit Hilfe der Methode der unitären Korrelatoren (UCOM) transformiert, um die Konvergenz zu optimieren. Die üblichen phänomenologischen Terme wurden verwendet, um das Potential für den in der Fermionischen Molekulardynamik (FMD) verwendeten Hilbertraum zu verbessern. Die FMD ist ein Ansatz zur Lösung des nuklearen Vielteilchenproblems. Es wird eine Einteilchenbasis verwendet, die eine Superposition von im Phasenraum lokalisierten Gaußverteilungen ist. Der einfachste Vielteilchenzustand ist das antisymmetrische Produkt der Einteilchenwellenfunktionen: eine Slaterdeterminante, der sogenannte intrinsische Zustand. Dieser intrinsische Zustand wird auf vorgegebene Parität und Drehimpuls sowie auf Schwerpunktsimpuls Null projiziert. Der Vielteilchen-Hilbertraum wird durch mehrere projizierte Zustände aufgespannt. Diese Zustände werden durch Minimieren der Energie mit unterschiedlichen Zwangsbedingungen gewonnen. Der Energieerwartungswert wird mit Slaterdeterminanten, paritätsprojizierten Slaterdeterminanten und zusätzlich drehimpulsprojizierten Zuständen berechnet. Die im Niederenergiebereich physikalisch relevanten Zustände werden durch Diagonalisieren im Raum der so erzeugten Vielteilchenbasis gewonnen. Zu den verwendeten Zwangsbedingungen gehören die ersten Momente der Massen-, Protonen- oder Neutronenverteilung, und die Anregung in Protonen oder Neutronenschalen eines harmonischen Oszillators. Mit diesen Zuständen wird der Niederenergiebereich der Beryllium Isotope mit den Massen 7 bis 14 berechnet. Die Energien, Radien, elektromagnetische Übergänge, Punktdichteverteilungen und magnetischen Momente des niedrig liegenden Spektrums werden berechnet und in dieser Arbeit präsentiert.German
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Divisions: Fachbereich Physik > Kernphysik
Date Deposited: 08 Jan 2010 13:28
Last Modified: 07 Dec 2012 11:56
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-20207
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Feldmeier, Prof. Dr. Hans and Roth, Prof. Dr. Robert
Refereed: 16 February 2009
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2020
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