Binary subsystem correlations in Coulomb breakup reaction of 11 Li 〜 11 Li のクーロン分解反応における部分系の相関 〜

1. Binary subsystem correlationsin Coulomb breakup reaction of 11Li〜11Liのクーロン分解反応における部分系の相関〜 Yuma Kikuchi Collaborators: T. Myo, M. Takashina, K. Kato and K. Ikeda

2. Di-neutron correlations in two-neutron halos • core+n+n模型による理論的研究 • ２中性子ハロー核 • 最外殻２中性子が空間的に広がった構造 • ２中性子密度分布とdi-neutron相関 • di-neutron vs. cigar-like T. Myo et al., PTP119 (2008), 561.

3. Di-neutron correlations in two-neutron halos • 中性子過剰核における特異な相関？ • ２中性子ハロー核のdi-neutron相関は中性子過剰核一般の性質？ • 安定核における対相関とは違う相関が実現していそう。 BEC-BCS crossoverとの関連は？ M. Matsuo, PRC73 (2006), 044309. K. Hagino et al., PRL99 (2007),022506. Y. Kanada-En’yo et al., PRC79 (2009), 054305.

4. Experimental attempts to investigate neutron halos • 中性子ハロー核におけるソフトE1励起 • 中性子ハロー核の性質を調べるため、クーロン分解反応断面積が測られ、低エネルギーで断面積が増えることが確認される。 • ソフトE1励起 (~ 1 MeV)⇔ 巨大双極子共鳴@安定核 (~ 数十 MeV) T. Nakamura et al., PRL96 (2006), 252502.

5. How to extract the di-neutron from the observables? • ２中性子ハロー核におけるソフトE1励起に対する理解 • １中性子ハロー核のソフトE1励起は理解がされてきたが、２中性子ハロー核に関しては、理解が未だ不十分。 • １中性子ハロー核に関しては、基底状態の広がりが原因。 • 基底状態のフーリエ変換で大体説明できる。 • ２中性子ハロー核は… • 基底状態の広がりだけが原因ではない。 • core-n、n-nの相関が絡んでいる？ ただし、２中性子ハロー核そのものに関しても理解が十分ではないので、完全な理解には至っていない。

6. To treat the soft E1 excitation theoretically… • いくつかの理論的な問題点 • ２中性子ハロー核はBorromeanで、束縛状態は基底状態のみ。 • クーロン分解反応で3体に分解してしまう。 ３体の散乱問題を扱う必要あり。 • さらに、基底状態自体も理論的に完全に理解されていない。 • 例えば11Liでは… • N=8の魔法数の破れている。 • 荷電半径が9Liに比べて大きい。 H. Simon et al., PRL83 (1999), 496. R. Sanchez et al., PRL96 (2006), 033002. M. Puchalski et al., PRL97 (2006), 133001.

7. To treat the soft E1 excitation theoretically… • どのような観測量がdi-neutronを調べる上で有効か？ • ソフトE1励起は中性子ハロー特有の現象だが、di-neutronを調べるのに適しているかは不明。 • di-neutronそのものはn-nの部分系の相関 • 部分系のエネルギーの相関をみるために適した物理量は？ L.V. Chulkov et al., NPA759 (2005), 23.

8. In this talk… • 11Liのクーロン分解反応における部分系の相関 • ２中性子ハロー核11Liを例にクーロン分解反応（特にE1励起）でどのように　部分系の相関を調べるべきかを考える。 • ここでの課題 1.基底状態と散乱状態を同様の枠組みで記述する。 • 部分系の相関を見る上で有効な物理量を提案する。 • 部分系の相関がどのように見えるか議論する。

9. Soft E1 excitation for two-neutron halos • ２中性子ハローのE1 励起のメカニズム • E1遷移強度を記述するには基底状態と３体の散乱状態の記述が必要。

10. Soft E1 excitation for two-neutron halos • ２中性子ハローのE1 励起のメカニズム • E1遷移強度を記述するには基底状態と３体の散乱状態の記述が必要。

11. Our model: core+n+n three-body model • core+n+n 模型: hybrid-TV model+TOSM • Hamiltonian ・Vcore-n : folded Modified Hasegawa-Nagata potential ・Vn-n : Argonne potential ・h(9Li) : internal Hamiltonian for 9Li core • Wave function COSM (V-type) ECM (T-type) T. Myo et al., PRC76 (2007), 024305. T. Myo et al., PTP119 (2008), 561. shell model-like di-neutron-like

12. Our model: core+n+n three-body model • 基底状態の物理量に関する実験値との比較 • N=8の魔法数の破れや荷電半径などの観測量をきちんと再現できる。 T. Myo et al., PTP119 (2008), 561.

13. Our model: Three-body scattering states • ３体の散乱状態の記述: 複素スケーリングされたLS方程式の解 • 散乱解を記述するのに、Lippmann-Schwinger方程式の形式解を用いる。 • 境界条件を記述するため、グリーン関数を複素座標スケーリングし、形式解のグリーン関数を完全系で展開する。 YK et al., PTP122 (2009), 499.

14. Our model: Three-body scattering states • ３体の散乱解の記述と境界条件の取り扱い • 複素座標スケーリングされたLS方程式の解(CSLS) ３体の自由度の範囲内で全ての粒子崩壊のチャネルの境界条件が自動的に考慮される。 5He(3/2-)+n two-body 5He(1/2-)+n two-body α+n+n three-body 例：6Heの2+のスペクトル

15. Energy distributions with respect to subsystem energies • 部分系の相関に着目した物理量 • E1遷移強度の２次元分布 • ２次元運動量分布 • 積分してエネルギー分布に変換 YK et al., PTP122 (2009), 499.

16. Results • E1 遷移強度の２次元分布 • 部分系の10Liとn-nの相関が見えそう。 virtual state of 10Li virtual state of n-n 10Li(1/2-) resonance

17. Summary & Future works • di-neutron相関を調べるにはどのような物理量を見ればよいか？ • 基底状態、散乱状態をきちんと記述した上で、E1　励起の機構を調べた。 • di-neutron相関は部分系の相関なので、部分系のエネルギーに関する物理量を提案した。 • E1 遷移強度を部分系のエネルギーの関数として２次元分布を調べることで、２中性子ハロー核の相関が調べられそう。 • ただし、今回は基底状態のdi-neutronの有無でE1 遷移強度がどう変化するかは確認していないので、今後、より詳細な議論を行う。