Tematyka badań

Z punktu widzenia fundamentalnej teorii jaką jest chromodynamika kwantowa jądra atomowe są zbudowane z oddziałujacych ze sobą kwarków i gluonów. Przy niskich energiach te fundamentalne składniki stają się niewidoczne dla eksperymentatorów, którzy postrzegają jądra jako zwarte obiekty złożone z punktowych cząstek zwanych protonami i neutronami, które oddziałują ze sobą krótkozasięgowymi oddziaływaniami przyciagającymi zwanymi oddziaływaniami silnymi. W tym też języku konstruowane są teoretyczne modele jądrowe. Pomimo tak głebokiej redukcji składników jądra od fundamentalnych stopni swobody (kwarki i gluony) po efektywne stopnie swobody (punktowe protony i neutrony) obliczenie struktury jąder złożonych pozostaje nadal bardzo skomplikowanym zadaniem, stanowiącym prawdziwe wyzwanie dla teorii.

Nasza grupa specjalizuje się w badaniach struktury jąder atomowych w oparciu o metody obliczeniowe wywodzące się z teorii funkcjonału gęstości (DFT). Koncentrujemy się na rozwijaniu i zastosowaniach uogólnionych metod DFT, uwzględniających przywracanie spontanicznie naruszonych symetrii i mieszanie konfiguracji jądrowych. W ostatnich latach jednym z podstawowych nurtów badań jest poprawny opis efektów naruszenia tzw. symetrii izospinowej w ramach DFT. Pozwala to, między innymi, na badanie procesów słabych, ze szczególnym uwzględnieniem procesów pozwalających testować Model Standardowy i poszukiwać tzw. nowej fizyki takich jak superdozwolone rozpady β. Intensywnie rozwijamy nasze metody w celu obliczenia elementów macierzowych dla przejść wzbronionych czy bezneutrinowego podwójnego rozpadu β. Ten ostatni proces, o ile w ogóle możliwy, należy do najrzadszych w przyrodzie. Jest on zatem niezwykle trudny i kosztowny w realizacji, ale jego pomiar ukazałby prawdziwą naturę neutrin, pomógł rozwiązać problem hierarchii mas neutrin czy też asymetrii pomiędzy materią i antymaterią.

Zapraszamy do współpracy.

Plakat pokazujący pola zainteresowań fizyki jądrowej.

Pracownicy i doktoranci

• Wojciech Satuła
• Paweł Bączyk
• Jacek Dobaczewski
• Maciej Konieczka
• Witold Nazarewicz
• Tomasz R. Werner

Ostatnie publikacje

• P. Bączyk, J. Dobaczewski, M. Konieczka, W. Satuła, T. Nakatsukasa, K. Sato Isospin-symmetry breaking in masses of N≈Z nuclei, Phys.Lett B778 (2018) 178
• M. Konieczka, M. Kortelainen, W. Satuła, Gamow-Teller response in the configuration space of a density-functional-theory-rooted no-core configuration-interaction model, Physical Review C97 (2018) 034310
• W. Nazarewicz, From Calcium to Cadmium: Testing the Pairing Functional through Charge Radii Measurements of 100-130Cd, Nature Physics 14 (2018) 573
• M. Hammen, W. Nörtershäuser, D.L. Balabanski, M.L. Bissell, K. Blaum, I. Budinčević, B. Cheal, K.T. Flanagan, N. Frömmgen, G. Georgiev, Ch. Geppert, M. Kowalska, K. Kreim, A. Krieger, W. Nazarewicz, R. Neugart, G. Neyens, J. Papuga, P-G. Reinhard, M.M. Rajabali, S. Schmidt, D.T. Yordanov From Calcium to Cadmium: Testing the Pairing Functional through Charge Radii Measurements of 100-130Cd, Phys. Rev. Lett. 121 (2018) 102501
• P. Jerabek, B. Schuetrumpf, P. Schwerdtfeger, W. Nazarewicz, Electron and Nucleon Localization Functions of Oganesson: Approaching the Thomas-Fermi Limit, Phys. Rev. Lett. 120 (2018) 053001
• J. Dobaczewski, J. Engel, M. Kortelainen, P. Becker Correlating Schiff Moments in the Light Actinides with Octupole Moments, Phys. Rev. Lett. 121 (2018) 232501
• N. Schunck, J. Dobaczewski, W. Satuła, P. Bączyk, J. Dudek, Y. Gao, M. Konieczka, K. Sato, Y. Shi, X.B. Wang, T.R. Werner, Solution of the Skyrme-Hartree-Fock-Bogolyubov equations in the Cartesian deformed harmonic-oscillator basis. (VIII) HFODD (v2.73y): A new version of the program, Computer Physics Communications 216 (2017) 145
• A. Idini, K. Bennaceur, J. Dobaczewski, Landau parameters for energy density functionals generated by local finite-range pseudopotentials, Journal of Physics G 44 (2017) 064004
• K. Bennaceur, A. Idini, J. Dobaczewski, P. Dobaczewski, M. Kortelainen, F. Raimondi Nonlocal energy density functionals for pairing and beyond-mean-field calculations, Journal of Physics G 44 (2017) 045106
• W. Satuła, P. Bączyk, J. Dobaczewski, M. Konieczka, No-core configuration-interaction model for the isospin- and angular-momentum-projected states, Physical Review C94 (2016) 024306
• M. Konieczka, P. Bączyk, W. Satuła, β–decay study within multireference density functional theory and beyond, Physical Review C93 (2016) 042501
• W. Satuła, W. Nazarewicz, Isospin effects in N≈Z nuclei in extended density functional theory, Physica Scripta 91 (2016) 023013