Nuclear moments of indium isotopes reveal abrupt change at magic number 82
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Vernon, A. R.; Garcia Ruiz, R. F.; Miyagi, T.; Binnersley, C. L.; Billowes, J.; Bissell, M. L.; Bonnard, J.; Cocolios, T. E.; Dobaczewski, J.; Farooq-Smith, G. J.; Flanagan, K. T.; Georgiev, G.; Gins, W.; de Groote, R. P.; Heinke, R.; Holt, J. D.; Hustings, J.; Koszorús, Á.; Leimbach, D.; Lynch, K. M.; Neyens, G.; Stroberg, S. R.; Wilkins, S. G.; Yang, X. F.; Yordanov, D. T.
Näytä enemmänTiivistelmä
In spite of the high-density and strongly correlated nature of the atomic nucleus, experimental and theoretical evidence suggests that around particular ‘magic’ numbers of nucleons, nuclear properties are governed by a single unpaired nucleon1,2. A microscopic understanding of the extent of this behaviour and its evolution in neutron-rich nuclei remains an open question in nuclear physics3,4,5. The indium isotopes are considered a textbook example of this phenomenon6, in which the constancy of their electromagnetic properties indicated that a single unpaired proton hole can provide the identity of a complex many-nucleon system6,7. Here we present precision laser spectroscopy measurements performed to investigate the validity of this simple single-particle picture. Observation of an abrupt change in the dipole moment at N = 82 indicates that, whereas the single-particle picture indeed dominates at neutron magic number N = 82 (refs. 2,8), it does not for previously studied isotopes. To investigate the microscopic origin of these observations, our work provides a combined effort with developments in two complementary nuclear many-body methods: ab initio valence-space in-medium similarity renormalization group and density functional theory (DFT). We find that the inclusion of time-symmetry-breaking mean fields is essential for a correct description of nuclear magnetic properties, which were previously poorly constrained. These experimental and theoretical findings are key to understanding how seemingly simple single-particle phenomena naturally emerge from complex interactions among protons and neutrons.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
607
Numero
7918
Sivut
260-265
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdistynyt kuningaskunta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1038/s41586-022-04818-7
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä