Orta-ağır ve ağır kütleli çift-çift çekirdeklerde kuantum faz geçişlerinin incelenmesi
Analysis of quantum phase transitions in medium-heavy and heavy mass nuclei
Yazar: İLYAS İNCİ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL BOZTOSUN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Faz geçişleri = Phase transitions ; IBM = IBM ; Kuantum fiziği = Quantum physics

Özet:
Atomik çekirdeklerde nükleon sayısının değişimine bağlı olarak taban durumşekillerinde meydana gelen faz geçişleri, deneysel tekniklerin de gelişmesine paralelolarak nükleer yapı fiziğinin başlıca konusu haline gelmiştir. Faz geçişlerini teorikolarak incelemeyi mümkün kılan modellerden en başarılı ikisi Kollektif Model veEtkileşen Bozon Modeli'dir.Faz geçişi bölgesinde çekirdeklerin sahip olduğu deneysel gözlenebilirleriaçıklayabilmek amacıyla, kollektif Bohr hamiltoniyeninde ilk defa Morse potansiyelikullanılmıştır. ?-kararsz ve rotasyonel bölge için yazılan hamiltoniyenlerin enerjiözdeğerleri ve özfonksiyonları, Asimtotik İterasyon Metodu kullanılarak analitikolarak elde edilmiştir. Uyarılma enerji düzeyleri arasnda yayınlanan elektrikkuadrupol radyosyonun nitel ölçüsü olan indirgenmiş elektrik kuadrupol geçişgüçleri, hem band-içi hem de band-aras geçişler için hesaplanmıştır. X(5) vebununla ilgili olan modellerde karşılaşılan ß bandnn deneysel değerlerden hemenhemen 2 kat farkl olmas probleminin Morse potansiyeli ile ortadan kalktığıgörülmüştür.Grup teori tabanl Etkileşen Bozon Modelinin geometrik yorumunu sunan EşevreliDurum Formalizmi kullanılarak, faz geçiş bölgeleri incelenmiştir. Kontrolparametresi nükleon sayısına göre enerji yüzeylerinin ve indirgenmiş elektrikmonopol ile elektrik kuadrupol geçiş güçlerinin değişimi hesaplanmıştır. Elde edilensonuçlar, kritik noktalara yakın bölgeler hariç kesin sonuçlarla 1/N mertebesindeuyum göstermektedir.

Abstract:
Phase transitions occurring in the ground state shapes of atomic nuclei depending onthe nucleon number have been the main topic of nuclear structure physics throughthe development of experimental techniques. Two of the most successful models arethe Collective Model and the Interacting Boson Model which enable analyzing phasetransitions theoretically.The Morse potential has been used for the rst time in the collective BohrHamiltonian to explain experimental observables of nuclei lying in the phasetransition region. The energy eigenvalues and the eigenfuctions have been obtainedby using the Asymptotic Iteration Method for corresponding hamiltonian writtenfor the ?-unstable and rotational regions. The reduced electric quadrupol transitionstrengths, which are the qualitative measure of the electric quadrupol radiationbetween the excited levels, have been calculated for both intra-band and inter-bandtransitions. From the results, it has been seen that the Morse potential removes theoverprediction problem by almost a factor of 2 in the ß band appearing in the X(5)and related models.Phase transitions have been studied by using the Coherent State Formalism whichensures the geometrical picture of the group theory based Interacting Boson Model.Evolution of the energy surfaces, the reduced electric monopol and quadrupoltransition strengths have been calculated with respect to the control parameter,the nucleon number. Results are consistent with the exact results up to the 1/Nexcept the closed region near the critical points.