Quick Search:
Author: Title/Abstract: Vol./No: Page:

Prog. Theor. Phys. Vol. 108 No. 3 (2002) pp. 495-532

[ Full Text PDF : FREE ACCESS (522K) ]

Effect of Particle-Phonon Coupling on Pairing Correlations in Finite Systems

— The Atomic Nucleus —

Jun Terasaki,1,2, * F. Barranco,3 E. Vigezzi,2 R. A. Broglia1,2,4 and P. F. Bortignon2

1Department of Physics, University of Milan, Via Celoria 16, I-20133 Milan, Italy
2INFN Sezione di Milano, Via Celoria 16, I-20133 Milan, Italy
3Escuela Superior de Ingenieros Industriales, Universidad de Sevilla, Camino de los Descrubimientos, 41092 Sevilla, Spain
4The Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, D-2100 Copenhagen, Denmark

(Received April 15, 2002)

Abstract:

The influence of the particle-phonon coupling on pairing correlations in finite systems is studied by solving the Dyson equation including the anomalous (pairing) Green function. We develop a formalism which allows to solve this equation with a minimum of approximations. The resulting expressions are used for the study of quasiparticles in finite nuclei. The solution of the Dyson equation is compared with the exact diagonalization of the particle-phonon coupled Hamiltonian, and a simpler treatment based on Bloch-Horowitz perturbation theory.


URL : http://ptp.ipap.jp/link?PTP/108/495/
DOI : 10.1143/PTP.108.495


*Present address: Physics Division, Oak Ridge National Laboratory, P. O. Box 2008, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA.

[ Full Text PDF : FREE ACCESS (522K) ] Citation:


References:

  1. G. Mahan, Many-particle Physics (Plenum, New York, 1983).
  2. A. Fetter and A. Walecka, Quantum theory of many-particle systems (Mc-Graw Hill, New York, 1971).
  3. D. R. Snider and R. S. Sorbello, Surf. Sci. 143 (1994), 204[CrossRef].
  4. B. R. Mottelson, in Clustering Phenomena in Atoms and Nuclei, ed. M. Brenner, T. Lönnroth and F. B. Malik (Springer, Heidelberg, 1992), p. 571.
  5. J. van Delft, A. D. Zaikin, D. S. Golubev and W. Tichy, Phys. Rev. Lett. 77 (1996), 3189[APS].
  6. C. T. Black, D. C. Ralph and M. Tinkham, Phys. Rev. Lett. 76 (1996), 688[APS].
  7. B. Mühlschlegel, D. J. Scalapino and R. Denton, Phys. Rev. B 6 (1972), 1767[APS].
  8. B. Lauritzen, A. Anselmino, P. F. Bortignon and R. A. Broglia, Ann. of Phys. 223 (1993), 216[CrossRef].
  9. T. Tsuboi and T. Suzuki, J. Phys. Soc. Jpn. 42 (1977), 437[JPSJ].
  10. O. Gunnarsson, Rev. Mod. Phys. 69 (1997), 575[APS].
  11. A. Bohr and B. R. Mottelson, Nuclear Structure, Vol. II (W. A. Benjamin, Reading, Massachusetts, 1975).
  12. Y. Alhassid, Rev. Mod. Phys. 72 (2000), 895[APS].
  13. J. A. Perenboom and P. Wyder, Phys. Rep. 78 (1981), 173[CrossRef].
  14. A. Bohr, B. R. Mottelson and D. Pines, Phys. Rev. 110 (1958), 936[APS].
  15. A. Bohr and B. R. Mottelson, Nuclear Structure, Vol. I (W. A. Benjamin, New York, 1969).
  16. R. A. Broglia, O. Hansen and C. Riedel, in Adv. in Nucl. Phys. Vol. 6, ed. M. Baranger and E. Vogt (Plenum Press, New York, 1973), p. 287.
  17. H. J. Mang and J. O. Rasmussen, Mat. Fys. Skr. Dan Vid. Selsk. 2 no. 3.
  18. R. Bonetti, E. Fioretto, C. Migliorino, A. Pasinetti, F. Barranco, E. Vigezzi and R. A. Broglia, Phys. Lett. B 241 (1990), 179[CrossRef].
  19. F. Barranco, G. F. Bertsch, R. A. Broglia and E. Vigezzi, Nucl. Phys. A 512 (1990), 253.
  20. Y. R. Shimizu, F. Barranco, R. A. Broglia, T. Døssing and E. Vigezzi, Phys. Lett. B 274 (1992), 253[CrossRef].
  21. B. R. Mottelson and J. G. Valatin, Phys. Rev. Lett. 5 (1960), 511[APS].
  22. R. A. Sorensen, Rev. Mod. Phys. 45 (1973), 353[APS].
  23. Y. R. Shimizu, J. Garrett, R. A. Broglia, M. Gallardo and E. Vigezzi, Rev. Mod. Phys. 61 (1989), 131[APS].
  24. F. Stephens and B. R. Simon, Nucl. Phys. A 183 (1972), 357.
  25. F. Stephens, Rev. Mod. Phys. 47 (1975), 43[APS].
  26. O. Nathan and S. G. Nilsson, in Alpha-, Beta- and Gamma-Ray Spectroscopy, ed. K. Siegbahn (North-Holland, Amsterdam, 1965), Chap. 10.
  27. D. R. Bes and R. A. Sorensen, in Adv. in Nucl. Phys. Vol. 2, ed. M. Baranger and E. Vogt (Plenum press, New York, 1969), p. 129.
  28. M. Wakai and A. Faessler, Nucl. Phys.  A 295 (1978), 86[CrossRef].
  29. D. R. Bes and R. A. Broglia, Phys. Rev. C 3 (1971), 2349[APS].
  30. L. S. Kisslinger and R. A. Sorensen, Rev. Mod. Phys. 35 (1963), 853[APS].
  31. A. Plastino, R. Arvieu and S. A. Moszkowski, Phys. Rev. 145 (1966), 837[APS].
  32. A. Faessler and A. Plastino, Nucl. Phys. A 94 (1967), 580[CrossRef].
  33. G. F. Bertsch and H. Esbensen, Ann. of  Phys. 209 (1991), 327[CrossRef].
  34. D. Gogny, Nucl. Phys. A 237 (1975), 399[CrossRef].
  35. J. Dechargé and D. Gogny, Phys. Rev. C 21 (1980), 1568[APS].
  36. J. Dobaczewski, W. Nazarewicz, T. R. Werner, J. F. Berger, C. R. Chinn and J. Dechargé, Phys. Rev. C 53 (1996), 2809[APS].
  37. J. Terasaki, P.-H. Heenen, H. Flocard and P. Bonche, Nucl. Phys. A 600 (1996), 371[CrossRef].
  38. M. Grasso, N. Sandulescu, N. Van Giai and R. J. Liotta, Phys. Rev. C 64 (2001), 064321[APS].
  39. D. S. Delion, M. Baldo and U. Lombardo, Nucl. Phys. A 593 (1995), 151[CrossRef].
  40. F. Barranco, R. A. Broglia, H. Esbensen and E. Vigezzi, Phys. Lett. B 390 (1996), 13[CrossRef].
  41. A. L. Goodman, in Adv. in Nucl. Phys. Vol. 11 (Plenum press, New York, 1979), p. 263.
  42. L. Amundsen and E. Østgaard, Nucl. Phys. A 437 (1985), 487.
  43. M. Baldo, J. Cugnon, A. Lejeune and U. Lombardo, Nucl. Phys. A 515 (1990), 409[CrossRef].
  44. T. Takatsuka and R. Tamagaki, Prog. Theor. Phys. Suppl. No. 112 (1993), 27[PTP].
  45. U. Lombardo, H.-J. Schulze and W. Zuo, Phys. Lett. B 59 (1999), 2927.
  46. U. Lombardo, in Nuclear Methods and the Nuclear Equation of State, ed. M. Baldo (World Scientific, Singapore, 1999).
  47. L. B. Leinson, Phys. Lett. B 473 (2000), 318[CrossRef].
  48. P. Pizzochero, F. Barranco, E. Vigezzi and R. A. Broglia, Astrophys. J. (2002), in press.
  49. S. Babu and G. E. Brown, Ann. of Phys. 78 (1973), 1[CrossRef].
  50. J. M. C. Chen, J. W. Clark, R. D. Davè and V. V. Khodel, Nucl. Phys. A 555 (1993), 59[CrossRef].
  51. J. Wambach, T. L. Ainsworth and D. Pines, Nucl. Phys. A 555 (1993), 128[CrossRef].
  52. P. Bożek, Nucl. Phys. A 657 (1999), 187[CrossRef].
  53. M. Baldo and A. Grasso, Phys. Lett. B 485 (2000), 115[CrossRef].
  54. P. F. Bortignon et al., Phys. Rep. 30 (1977), 305[CrossRef].
  55. P. F. Bortignon, A. Bracco and R. A. Broglia, Giant Resonances: Nuclear structure at finite temperature (Harwood Academic Publishers, Amsterdam, 1998).
  56. V. Bernard and N. V. Giai, Nucl. Phys. A 348 (1980), 75[CrossRef].
  57. P. F. Bortignon and R. A. Broglia, Nucl. Phys. A 371 (1981), 405[CrossRef].
  58. C. Mahaux, P. F. Bortignon, R. A. Broglia and C. H. Dasso, Phys. Rep. 120 (1985), 1[CrossRef].
  59. S. T. Belyaev, Sov. Phys. JETP 12 (1961), 968.
  60. S. T. Belyaev, Sov. J. Nucl. Phys. 1 (1965), 3.
  61. S. T. Belyaev and V. G. Zelevinskii, Sov. J. Nucl. Phys. 2 (1966), 35.
  62. A. B. Migdal, Theory of Finite Fermi Systems and Application to Atomic Nuclei (Interscience Pub., New York, 1967).
  63. A. B. Migdal, Nuclear Theory: The Quasiparticle Method (W. A. Benjamin, Inc., New York, 1968).
  64. L. P. Gor'kov, Sov. Phys. JETP 7 (1958), 505.
  65. Y. Nambu, Phys. Rev. 117 (1960), 648[APS].
  66. J. R. Schrieffer, Theory of Superconductivity (Addison-Wesley, Redwood City, 1964), Chap. 7.
  67. P. B. Allen and B. Mitrović, in Solid State Physics, Vol. 37, ed. H. Ehrenreich, F. Seitz and D. Turnbull (Academic Press, New York, 1982), p. 1.
  68. F. Barranco et al., Phys. Rev. Lett. 83 (1999), 2147[APS].
  69. F. Barranco, P. F. Bortignon, R. A. Broglia, G. Colò and E. Vigezzi, Eur. Phys. J. A 11 (2001), 385[CrossRef].
  70. N. Giovanardi, F. Barranco, R. A. Broglia and E. Vigezzi, Phys. Rev. C, in press.
  71. A. V. Avdeenkov and S. P. Kamerdzhiev, Phys. Atom. Nucl. 62 (1999), 563.
  72. A. V. Avdeenkov and S. P. Kamerdzhiev, Phys. Lett. B 459 (1999), 423[CrossRef].
  73. S. G. Kadmenskii, P. A. Lukyanovich, Yu. I. Remesov and V. I. Furman, Sov. J. Nucl. Phys. 45 (1987), 585.
  74. N. Breda, R. A. Broglia, G. Colò, G. Onida, D. Provasi and E. Vigezzi, Phys. Rev. B 62 (2000), 130[APS].
  75. H. Müther, T. Taigel and T. T. S. Kuo, Nucl. Phys. A 482 (1988), 601[CrossRef].
  76. W. H. Dickhoff and H. Müther, Rep. Prog. Phys. 11 (1992), 1947[IoP STACKS].
  77. H. Müther and L. D. Skouras, Nucl. Phys. A 555 (1993), 541[CrossRef].
  78. H. Müther and L. D. Skouras, Phys. Lett. B 306 (1993), 201[CrossRef].
  79. H. Müther and L. D. Skouras, Nucl. Phys. A 581 (1995), 247[CrossRef].
  80. K. Amir-Azimi-Nili, H. Müther, L. D. Skouras and A. Polls, Nucl. Phys. A 604 (1996), 245[CrossRef].
  81. B. E. Vonderfecht, C. C. Gearhart and W. H. Dickhoff, Phys. Lett. B 253 (1991), 1[CrossRef].
  82. D. Van Neck, M. Waroquier and J. Ryckebusch, Phys. Lett. B 249 (1990), 157[CrossRef].
  83. D. Van Neck, M. Waroquier and J. Ryckebusch, Nucl. Phys. A 530 (1991), 347[CrossRef].
  84. D. Van Neck, M. Waroquier, V. Van der Sluys and K. Heyde, Nucl. Phys. A 563 (1993), 1[CrossRef].
  85. V. Van der Sluys, D. Van Neck, M. Waroquier and J. Ryckebusch, Nucl. Phys. A 551 (1993), 210[CrossRef].
  86. Y. Dewulf, D. Van Neck, L. Van Daele and M. Waroquier, Phys. Lett. B 396 (1997), 7[CrossRef].
  87. A. A. Abrikosov, L. P. Gor'kov and I. E. Dzyaloshinski, Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics (Dover, New York, 1975).
  88. F. J. Eckle et al., Nucl. Phys. A 596 (1990), 159.
  89. J. Terasaki, F. Barranco, R. A. Broglia, E. Vigezzi and P. F. Bortignon, Nucl. Phys. A 697 (2002), 127[CrossRef].