量子强子动力学模型下核物质中强子质量的自洽计算

使用量子强子动力学模型，在相对论Hartree自洽近似下计算了核物质中强子的有效质量，结果表明，核子、ω和ρ介子质量随核物质密度的增加而减小，这与平均场近似或单圈近似下给出这些矢量介子质量随密度增加保持不变或稍许增加不同。     

在相对论理论中研究原子核的巨单极态

在相对论的手征对称破缺模型基础上,应用Jocal Lorentz boost和scaling座标方法,首先采用Hartree近似讨论了无限核物质的巨单极共振激发态,但计算结果略大于实验值。进而采用Thomas-Fermi近似处理有限核的表面效应以及核子分布的非均匀性对原子核巨单极共振激发能的影响,自洽计算的结果和实验符合得很好,由此证明对于巨共振态,考虑核子分布的非均匀性以及核的表面效应是十分重要的。     

非对称核物质的单粒子势

采用相对论Hartree—Fock方法探讨了非对称核物质出现费密壳(Fermi Shell)基态结构的可能性。计算了在一定密度下费密壳的厚度及其内界限动量。研究了费密壳的出现对非对称核物质单粒子势的影响。     

核物质中的夸克凝聚与介子—核子耦合常数的密度相关性

基于相对论平均场理论计算了核物质中夸克凝聚的高阶贡献，其中考虑了介子－核子耦合常数的密度相关性，这种相关性是由核物质的相对论Ｂｒｕｅｃｋｎｅｒ－Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ理论结果得到的。     

相对论平均场理论中耦合常数gρ的确定与研究

 从相对论平均场理论出发,导出了ρ介子与核子的耦合参数gρ与饱和核物质密度ρ0、对称能量系数asym及核子有效质量m*之间的代数关系式; 由得到的公式对相对论平均场理论计算中曾用到的几组ρ介子耦合参数进行了分析。 采用NSCL/MSU给出的核子最新实验数据,对ρ介子与核子的耦合参数gρ进行了计算并做了初步讨论。     

Dirac Brueckner Hartree-Fock方法研究同位旋相关的相对论微观光学势

应用Dirac Brueckner Hartree-Fock(DBHF)方法, 采用新的G矩阵分解方式, 研究了不对称核物质中E > 0核子的自能. 核子在核介质中的光学势等价于核子的自能. DBHF下核子的自能可以用G矩阵在Hartree-Fock近似下计算得到, 从而得到核子在核介质中的相对论微观光学势. 分别讨论了中子和质子相对论微观光学势的能量和不对称参数相关性, 得到了合理的Schroedinger等价势.     

密度相关场中的终核性质

讨论密度相关强子场理论中终核的运动方程，在Hartree近似中，通过密度相关的介子-核子顶点与不变耦合的计算比较，表现不同的场Dirac势的非相对论简化使我们有可能清楚地描述各个介子对中心势和自旋-轨道势的贡献．闭合壳层的核具有球对称性，为了能够描述这样的核，我们必须考虑偶关联，并且讨论数值方法。     

两体关联核物质结合能的计算

在量子强子动力学（ＱＨＤ）框架中采用Ｗａｌｅｃｋａ模型计算了两体关联核物质中的结合能。在此模型中,核子之间的相互作用通过标量介子（σ）和矢量介子（ω）的交换而产生,其中的近似包括了一个自洽的相对论的“梯形”图的和,体系的一部分对自由空间的ＮＮ问题作了发展。其结论是,关联对于核子自能有一个较小的影响,但对于结合能产生了一个有意义的改变。     

高能质子核反应截面的Monte Carlo计算

根据高能质子核反应的核内级联模型,采用Monte Carlo方法对高能质子入射靶核的核反应过程进行了模拟计算。碰撞进入靶核内的质子初始位置由随机抽样得到,而初始的能量和动量通过守恒定律计算得出;靶核内的核子数密度采用均匀分布近似;被碰核子的初始动量从Fermi分布中随机抽样得到,被碰核子的初始运动方向从各向同性分布中抽样;核子-核子碰撞动力学采用相对论下的两体碰撞近似。编程计算了高能质子核反应截面、次级粒子能谱等数据,并与相关结果进行了对比分析。     

β-稳定核物质

在相对论平均场近似下, 从有效的拉氏量密度出发研究了液-汽相变并推广到β-稳定核物质和纯中子物质. 结果表明, 在使用Bonn势参数的基础上, 用Brown-Rho质量标度描述介质效应, 所得到的改进的相对论平均场有效模型可以合理地描述核物质的饱和性质和液-汽相变行为. 将该模型用来研究β-稳定核物质和纯中子物质时, 预言了β-稳定核物质和纯中子物质的性质.     

用相对论HF理论研究核物质的性能

本文在重正化的相对论量子场理论框架中导出了包含介子和重子的无限系统的相对论ＨＦ方程。方程的导出是以一个图解近似和重子传播子的Ｄｙｓｏｎ方程为基础。结果得到了一组带有一个关于单粒子光谱自洽条件的耦合的，非线性的重子自能的积分方程。对模型参数重正代之后可以复制核物质的饱和特性，ＨＦ结果在低密到中等密度处类似于平均场（Ｈａｒｔｒｅｅ）近似     

短程相互作用对准粒子相对论动力学的影响

通过调节短程相互作用，在Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中实现了Dirac点的移动与融合.该过程对应于一种由半金属相到能带绝缘相的拓扑相变(即Lifshitz相变).通过解析和数值研究的方法，对该相变过程中系统准粒子的相对论动力学特性进行了研究.结果表明:在短程相互作用很弱的情况下(即Dirac点融合前)，系统展现出相对论动力学特征; 然而，随着短程相互作用的增强，Dirac点会发生融合相变.此后，系统则表现为非相对论动力学特征.因此，相变过程是由相对论到非相对论动力学转变的过程.进一步通过数值模拟得到了融合前(相对论)后(非相对论)粒子的密度分布随时间演化的图像.在相变前，单色Dirac准粒子发生劈裂，而双色Dirac准粒子产生定向漂移现象.在相变后，无论初态如何改变，系统始终无组分劈裂现象出现.最后，展示了不同相互作用下准粒子的质心运动曲线(世界线).     

The third family of compact stars with the color-flavor locked quark core

In this paper, we study the third family of compact stars with the color-flavor locked (CFL) quark core. The relativistic mean field model is used for hadronic matter and the MIT bag model for CFL quark matter. The results of the calculation show a transitional behavior that goes from the hadron star range, through the transition range, into the CFL quark star range. In the transition range, the third family of compact stars with the CFL quark matter core is found in the wide range of the CFL energy gap 100 MeV?Δ<150 MeV. By comparing with early investigations, we argue that the greatest possible third family of compact stars may be the hybrid stars with the CFL quark core.     

相对论量子力学和暗物质、负物质

介绍暗物质和暗能量,指出相对论量子力学必然存在正负能,并由此引入负物质（负物质可以作为最简单的暗物质）,提出量子场论中暗物质的可能表示.讨论宇宙和负物质,并对相关问题进行研究.     

旋转混合星的结构

利用微扰方法研究旋转混合星的结构.应用基于相对论平均场理论的硬和软的两种强子物质状态方程以及将s夸克质量作为自由参量的夸克物质的MIT袋模型来构造混合星模型.研究了旋转对于星体内部结构的影响,并近一步对比和分析不同模型星体结构改变的不同.结果显示s夸克质量对于旋转星体的结构和性质有较大的影响.     

绕超导宇宙弦的广义相对论性冲击波

本文讨论了超导宇宙弦的引力场对相对论性流体的影响,给出了一种激波方程的解。分析表明,引力效应仅提供高阶修正。     

Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene

Quantum electrodynamics (resulting from the merger of quantum mechanics and relativity theory) has provided a clear understanding of phenomena ranging from particle physics to cosmology and from astrophysics to quantum chemistry. The ideas underlying quantum electrodynamics also influence the theory of condensed matter, but quantum relativistic effects are usually minute in the known experimental systems that can be described accurately by the non-relativistic Schr?dinger equation. Here we report an experimental study of a condensed-matter system (graphene, a single atomic layer of carbon) in which electron transport is essentially governed by Dirac's (relativistic) equation. The charge carriers in graphene mimic relativistic particles with zero rest mass and have an effective 'speed of light' c* approximately 10(6) m s(-1). Our study reveals a variety of unusual phenomena that are characteristic of two-dimensional Dirac fermions. In particular we have observed the following: first, graphene's conductivity never falls below a minimum value corresponding to the quantum unit of conductance, even when concentrations of charge carriers tend to zero; second, the integer quantum Hall effect in graphene is anomalous in that it occurs at half-integer filling factors; and third, the cyclotron mass m(c) of massless carriers in graphene is described by E = m(c)c*2. This two-dimensional system is not only interesting in itself but also allows access to the subtle and rich physics of quantum electrodynamics in a bench-top experiment.