正值北京大學(xué)技術(shù)物理系成立70周年之際, 本專輯匯集了北京大學(xué)物理學(xué)院技術(shù)物理系及重離子物理研究所科研人員近年來在相關(guān)領(lǐng)域取得的部分代表性研究進(jìn)展, 集中展示北京大學(xué)核學(xué)科的研究水平與發(fā)展態(tài)勢, 以期為相關(guān)領(lǐng)域研究提供有益參考. 詳見本期專輯.

北京大學(xué)技術(shù)物理系成立70周年專輯

編者按

國之所需, 我之所向

李強(qiáng), 薛建明, 華輝

進(jìn)展

低能離子注入技術(shù)及其在材料研究中的應(yīng)用

高原, 付東坡, 楊向軍, 薛建明

低能離子注入技術(shù)可以精準(zhǔn)控制注入離子的種類、射程、注量和深度分布, 因而在半導(dǎo)體、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和能源等領(lǐng)域有諸多應(yīng)用. 北京大學(xué)低能離子研究團(tuán)隊(duì)研制了緊湊型低能離子注入系統(tǒng), 并在二維材料、薄膜材料、量子器件和核材料等領(lǐng)域開展了基于低能離子的材料研究工作.

氡濃度及其子體粒徑分布精準(zhǔn)測量方法研究

郭秋菊, 張磊

在我國核能快速發(fā)展、核技術(shù)應(yīng)用日益普及的社會背景下, 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)學(xué)科的重要性日益凸顯. 本文聚焦于環(huán)境放射性領(lǐng)域的高靈敏氡濃度測量和氡子體粒徑分布測量, 對近年來取得的研究成果進(jìn)行了介紹.

基于相對論手征核力的核物理第一性原理研究進(jìn)展

鄒偉江, 申時行, 孟杰

原子核的第一性原理計(jì)算旨在從自由空間核子-核子相互作用出發(fā), 研究核物質(zhì)和原子核的性質(zhì), 是當(dāng)前核結(jié)構(gòu)理論研究的重要前沿方向. 本文介紹了基于相對論手征核力的RBHF(Relativistic Brueckner-Hartree-Fock)理論, 建立具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)、相互作用逐階可控且不同原子核系統(tǒng)自洽計(jì)算的相對論第一性原理框架, 以及基于相對論領(lǐng)頭階手征核力的核物質(zhì)與原子核研究最新進(jìn)展.

利用單核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)研究輕豐中子核殼演化的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展

樓建玲, 梁詩琪, 朱宏渝, 夏博龍, 葛浩煜, 萬文武, 李奇特, G. Kaminski

單核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)是研究原子核單粒子結(jié)構(gòu)的有效實(shí)驗(yàn)手段. 本文概述了單核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的研究歷史, 并以豐中子Be、B、C的實(shí)驗(yàn)研究為例, 闡述了相關(guān)探測陣列的研發(fā)進(jìn)展, 以及應(yīng)用單核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探索傳統(tǒng)幻數(shù)

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132Sn附近原子核的辛弱數(shù)同核異能態(tài)與

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羅迪雯, 張集智, 李智煥, 程奕源, 華輝

在遠(yuǎn)離β穩(wěn)定線原子核的殼演化研究中, 辛弱數(shù)同核異能態(tài)日益成為一個非常重要的探針, 能夠直觀反映殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性. 本文介紹了豐中子雙幻核132Sn附近區(qū)域136,138Sn, 128Pd, 130Cd, 128Ag核中發(fā)現(xiàn)的辛弱數(shù)同核異能態(tài)以及

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倪磊, 金瑜, 華輝, 李智煥

北京大學(xué)實(shí)驗(yàn)核物理團(tuán)隊(duì)利用不變質(zhì)量法, 對

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繆子散射探測及新物理探索

劉承恩, 高樂耘, 王子健, 李金檸, 范旻驍, 秦梓博, 張榮峰, 徐宇, 章學(xué)恒, 李奇特, 陳良文, 周辰, 李強(qiáng), 孫志宇

本文介紹PKMu(Probing and Knocking with Muons)項(xiàng)目利用繆子散射探索新物理的系統(tǒng)性研究. 通過構(gòu)建繆子散射平臺并結(jié)合實(shí)驗(yàn)與模擬, 實(shí)現(xiàn)繆子-暗物質(zhì)散射截面的實(shí)測限制, 揭示暗玻色子探測的獨(dú)特優(yōu)勢, 評估繆子-電子量子糾纏的觀測前景, 為超越標(biāo)準(zhǔn)模型的探索開辟新途徑.

原子核集團(tuán)結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展

杜澤宇, 楊再宏, 葉沿林, 樓建玲, 楊曉菲

探索和認(rèn)識原子核體系的集團(tuán)結(jié)構(gòu)現(xiàn)象是當(dāng)前核物理領(lǐng)域的重要前沿. 本文回顧了作者團(tuán)隊(duì)十余年開展的集團(tuán)結(jié)構(gòu)研究工作, 重點(diǎn)介紹了分子集團(tuán)結(jié)構(gòu)、類BEC集團(tuán)態(tài)、雙中子集團(tuán)凝聚態(tài)以及重核表面的α集團(tuán)等方面的研究進(jìn)展.

中子誘發(fā)帶電粒子出射核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展

張國輝

中子核反應(yīng)在核能的釋放過程中已經(jīng)發(fā)揮并將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用. 本文對本團(tuán)隊(duì)30多年來與國內(nèi)外單位合作開展的中子誘發(fā)帶電粒子出射核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)展脈絡(luò)和亮點(diǎn)工作進(jìn)行了系統(tǒng)介紹.

超重核質(zhì)量與裂變位壘對合成超重新元素的關(guān)鍵影響

裴俊琛, 李至博, 強(qiáng)雨, 管大為

實(shí)驗(yàn)上合成新的超重元素具有極大挑戰(zhàn)性, 理論上需要可靠預(yù)言最優(yōu)的束流能量. 本文闡述了高精度微觀超重核質(zhì)量以及能量依賴的微觀裂變位壘的研究進(jìn)展, 為新元素合成的束流能量選取提供了關(guān)鍵理論指引.

激光加速器中的超薄液體薄膜: 理論、技術(shù)及應(yīng)用前沿

彭梓洋, 劉璇, 宋卓洋, 梁天昊, 周浩, 李昱麒, 趙家瑞, 馬文君

連續(xù)流動液體薄膜靶是突破激光加速技術(shù)應(yīng)用化通量瓶頸的關(guān)鍵技術(shù). 本文聚焦超薄液膜靶面臨的挑戰(zhàn), 系統(tǒng)介紹了北京大學(xué)在液膜制備、原位表征、黏性厚度模型及應(yīng)用前沿方面的創(chuàng)新成果, 為發(fā)展高重頻激光加速器提供了理論與技術(shù)支持.

第一性原理多體微擾理論

孟子顏, 許甫榮

本文綜述第一性原理多體微擾理論在核結(jié)構(gòu)前沿的應(yīng)用. 基于手征核力構(gòu)建有效哈密頓量與有效算符, 分析三體力對反轉(zhuǎn)島核28F、29Ne低激發(fā)譜的影響, 揭示了奇特基態(tài)宇稱的成因; 研究

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評述

未來對撞機(jī)上的物理研究

吳友鵬, 蔣若冰, 楊天一, 阿里木·肉孜, 李強(qiáng), 班勇

繆子對撞機(jī)作為未來高能輕子對撞機(jī), 兼具高能量與高精度優(yōu)勢, 其有效對撞能量可媲美百TeV質(zhì)子對撞機(jī), 成為探索新物理的理想平臺. 本文聚焦繆子對撞機(jī)在搜索馬約拉納中微子、多玻色子產(chǎn)生過程以及與CEPC對比的量子糾纏研究, 展示其在超越標(biāo)準(zhǔn)模型、精確測量希格斯與頂夸克性質(zhì)等方面的獨(dú)特潛力, 為下一代粒子物理實(shí)驗(yàn)提供重要前景.

LHCb實(shí)驗(yàn)上隱粲四夸克強(qiáng)子態(tài)研究進(jìn)展

安劉攀, 高原寧, 楊振偉, 張艷席

理解強(qiáng)相互作用的色禁閉機(jī)制是粒子物理的重要前沿. 奇特多夸克態(tài)為研究該問題開辟了新途徑, 而大型強(qiáng)子對撞機(jī)上的底夸克實(shí)驗(yàn)(LHCb)是該領(lǐng)域的主要參與者之一. 本文聚焦LHCb實(shí)驗(yàn)上隱粲四夸克態(tài)的研究進(jìn)展.

尋找原子核中的CP破缺: 放射性分子的新機(jī)遇

梅文聰, 楊曉菲, 葉沿林

放射性分子是研究原子核中CP破缺效應(yīng)的理想候選體系, 有望為宇宙正反物質(zhì)不對稱的未解之謎提供重要線索. 本文從原子核CP破缺研究的原理與現(xiàn)狀出發(fā), 討論了放射性分子為相關(guān)研究帶來的機(jī)遇, 著重介紹了國內(nèi)外放射性分子譜學(xué)研究的進(jìn)展, 并對未來基于放射性分子的CP破缺研究進(jìn)行了展望.

手征核力與核結(jié)構(gòu)第一性原理計(jì)算研究進(jìn)展

胡榮哲, 李健國, 袁琪, 許志成, 許甫榮

從量子色動力學(xué)出發(fā)理解原子核性質(zhì), 是核理論研究的前沿, 手征有效場論為此提供了一個基本框架. 本文聚焦于基于手征核力的原子核第一性原理計(jì)算, 重點(diǎn)介紹了本團(tuán)隊(duì)在發(fā)展適用于滴線區(qū)奇特原子核的量子多體方法方面的進(jìn)展. 這些方法能夠精確處理連續(xù)譜效應(yīng), 成功將第一性原理計(jì)算拓展至弱束縛與非束縛體系, 其代表性成果(如預(yù)言四中子共振態(tài))已獲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.

輕質(zhì)子滴線區(qū)

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倪磊, 金瑜, 華輝, 李智煥

北京大學(xué)實(shí)驗(yàn)核物理團(tuán)隊(duì)通過對18Na、18Mg、19Mg、20Mg和21Al共振態(tài)質(zhì)子衰變產(chǎn)物的符合測量, 利用不變質(zhì)量法得到了它們的能級結(jié)構(gòu)信息; 系統(tǒng)研究了N=8中子主殼在這些質(zhì)子滴線核中的演化規(guī)律, 證實(shí)了該主殼在質(zhì)子滴線區(qū)的穩(wěn)定性. 本文對以上研究結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)介紹, 并對未來進(jìn)一步探索并理解原子核結(jié)構(gòu)在這一區(qū)域的演化進(jìn)行了展望.

基于高精度共線激光譜技術(shù)的核物理和原子分子物理交叉研究

陳少杰, 陳冬陽, 楊曉菲, 胡晗睿, 郭洋帆, 嚴(yán)周, 梅文聰, 葉沿林

共線激光譜技術(shù)憑借其高分辨率、高靈敏度的獨(dú)特優(yōu)勢, 為探索不穩(wěn)定原子核奇特結(jié)構(gòu)及檢驗(yàn)基本物理理論提供了不可替代的研究途徑. 本文系統(tǒng)闡述了該技術(shù)的基本原理與方法發(fā)展, 重點(diǎn)分析了其在奇特核結(jié)構(gòu)研究、量子電動力學(xué)檢驗(yàn)、對稱性探索等交叉領(lǐng)域的前沿應(yīng)用, 并展望了其在新一代放射性核束裝置支撐下的發(fā)展前景.

LHCb實(shí)驗(yàn)上重子CP破壞研究進(jìn)展

安劉攀, 高原寧, 牟澤清, 榮天澤, 萬關(guān)越, 楊雪婷, 楊振偉, 張艷席, 鄭爽

本文系統(tǒng)回顧了LHCb實(shí)驗(yàn)在重子衰變中CP破壞研究的最新進(jìn)展. CP破壞是理解宇宙物質(zhì)-反物質(zhì)不對稱性的關(guān)鍵, 而標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的強(qiáng)度不足以解釋觀測結(jié)果. LHCb實(shí)驗(yàn)通過高精度測量底重子無粲衰變的CP不對稱性, 在重子體系中觀測到CP破壞現(xiàn)象, 標(biāo)志著該領(lǐng)域的重要突破. 本文結(jié)合理論分析, 闡述了重子CP破壞的物理機(jī)制及其對探索超出標(biāo)準(zhǔn)模型新物理的意義, 并展望了LHCb未來的研究方向.

北京大學(xué)技術(shù)物理系核材料輻照損傷與效應(yīng)研究進(jìn)展

張軒溥, 杜進(jìn)隆, 付恩剛

面向先進(jìn)核反應(yīng)堆需求, 本文綜述了北京大學(xué)技術(shù)物理系核技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)抗輻照研究進(jìn)展. 圍繞界面工程、高熵合金與動態(tài)穩(wěn)定納米析出相, 揭示缺陷調(diào)控與自修復(fù)機(jī)制, 為核結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)提供依據(jù), 并為工程應(yīng)用前景評估提供理論支撐.

論文

低能離子輻照制備淺表4H-SiC硅空位色心材料

田賞, 郭昊正, 吳哲亨, 高原, 趙云彪, 薛建明

本文主要研究低能離子輻照制備4H-SiC淺表硅空位色心, 揭示了輻照損傷密度對色心亮度的影響規(guī)律; 光探測磁共振譜表明磁場可減小V2色心共振峰半高寬, 提升相干特性. 該工作為高品質(zhì)淺表色心制備及光波導(dǎo)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)色心的引入提供了實(shí)驗(yàn)與理論基礎(chǔ).

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