正值北京大學技術(shù)物理系成立70周年之際, 本專輯匯集了北京大學物理學院技術(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展, 集中展示北京大學核學科的研究水平與發(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, 薛建明, 華輝

進展

低能離子注入技術(shù)及其在材料研究中的應用

高原, 付東坡, 楊向軍, 薛建明

低能離子注入技術(shù)可以精準控制注入離子的種類、射程、注量和深度分布, 因而在半導體、材料科學、生物醫(yī)學和能源等領(lǐng)域有諸多應用. 北京大學低能離子研究團隊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)應用日益普及的社會背景下, 輻射防護與環(huán)境保護學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展

鄒偉江, 申時行, 孟杰

原子核的第一性原理計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, 建立具有堅實理論基礎(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展.

利用單核子轉(zhuǎn)移反應研究輕豐中子核殼演化的實驗進展

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)移反應是研究原子核單粒子結(jié)構(gòu)的有效實驗手段. 本文概述了單核子轉(zhuǎn)移反應的研究歷史, 并以豐中子Be、B、C的實驗研究為例, 闡述了相關(guān)探測陣列的研發(fā)進展, 以及應用單核子轉(zhuǎn)移反應實驗探索傳統(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

北京大學實驗核物理團隊利用不變質(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, 章學恒, 李奇特, 陳良文, 周辰, 李強, 孫志宇

本文介紹PKMu(Probing and Knocking with Muons)項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)合實驗與模擬, 實現(xiàn)繆子-暗物質(zhì)散射截面的實測限制, 揭示暗玻色子探測的獨特優(yōu)勢, 評估繆子-電子量子糾纏的觀測前景, 為超越標準模型的探索開辟新途徑.

原子核集團結(jié)構(gòu)研究進展

杜澤宇, 楊再宏, 葉沿林, 樓建玲, 楊曉菲

探索和認識原子核體系的集團結(jié)構(gòu)現(xiàn)象是當前核物理領(lǐng)域的重要前沿. 本文回顧了作者團隊十余年開展的集團結(jié)構(gòu)研究工作, 重點介紹了分子集團結(jié)構(gòu)、類BEC集團態(tài)、雙中子集團凝聚態(tài)以及重核表面的α集團等方面的研究進展.

中子誘發(fā)帶電粒子出射核反應實驗研究進展

張國輝

中子核反應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. 本文對本團隊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實驗研究的發(fā)展脈絡(luò)和亮點工作進行了系統(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, 強雨, 管大為

實驗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)介紹了北京大學在液膜制備、原位表征、黏性厚度模型及應用前沿方面的創(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

未來對撞機上的物理研究

吳友鵬, 蔣若冰, 楊天一, 阿里木·肉孜, 李強, 班勇

繆子對撞機作為未來高能輕子對撞機, 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, 成為探索新物理的理想平臺. 本文聚焦繆子對撞機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, 展示其在超越標準模型、精確測量希格斯與頂夸克性質(zhì)等方面的獨特潛力, 為下一代粒子物理實驗提供重要前景.

LHCb實驗上隱粲四夸克強子態(tài)研究進展

安劉攀, 高原寧, 楊振偉, 張艷席

理解強相互作用的色禁閉機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, 而大型強子對撞機上的底夸克實驗(LHCb)是該領(lǐng)域的主要參與者之一. 本文聚焦LHCb實驗上隱粲四夸克態(tài)的研究進展.

尋找原子核中的CP破缺: 放射性分子的新機遇

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)研究帶來的機遇, 著重介紹了國內(nèi)外放射性分子譜學研究的進展, 并對未來基于放射性分子的CP破缺研究進行了展望.

手征核力與核結(jié)構(gòu)第一性原理計算研究進展

胡榮哲, 李健國, 袁琪, 許志成, 許甫榮

從量子色動力學出發(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算, 重點介紹了本團隊在發(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展. 這些方法能夠精確處理連續(xù)譜效應, 成功將第一性原理計算拓展至弱束縛與非束縛體系, 其代表性成果(如預言四中子共振態(tài))已獲實驗驗證.

輕質(zhì)子滴線區(qū)

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倪磊, 金瑜, 華輝, 李智煥

北京大學實驗核物理團隊通過對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)果進行了總結(jié)介紹, 并對未來進一步探索并理解原子核結(jié)構(gòu)在這一區(qū)域的演化進行了展望.

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、高靈敏度的獨特優(yōu)勢, 為探索不穩(wěn)定原子核奇特結(jié)構(gòu)及檢驗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, 重點分析了其在奇特核結(jié)構(gòu)研究、量子電動力學檢驗、對稱性探索等交叉領(lǐng)域的前沿應用, 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實驗上重子CP破壞研究進展

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實驗在重子衰變中CP破壞研究的最新進展. CP破壞是理解宇宙物質(zhì)-反物質(zhì)不對稱性的關(guān)鍵, 而標準模型所預言的強度不足以解釋觀測結(jié)果. LHCb實驗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破壞的物理機制及其對探索超出標準模型新物理的意義, 并展望了LHCb未來的研究方向.

北京大學技術(shù)物理系核材料輻照損傷與效應研究進展

張軒溥, 杜進隆, 付恩剛

面向先進核反應堆需求, 本文綜述了北京大學技術(shù)物理系核技術(shù)應用團隊抗輻照研究進展. 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)控與自修復機制, 為核結(jié)構(gòu)材料設(shè)計提供依據(jù), 并為工程應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等復雜結(jié)構(gòu)內(nèi)色心的引入提供了實驗與理論基礎(chǔ).

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