Published 2005 | Version v1
Journal article

Collective motion in finite Fermi systems within Vlasov dynamics

  • 1. Inst. for Nuclear Research, Kiev (Ukraine)
  • 2. Inst. Nazionale di Fisica Nucleare and Dipartimento di Fisica, Univ. degli Studi di Firenze, Firenze (Italy)

Description

A semiclassical theory of linear response in finite Fermi systems, based on the Vlasov equation, and its applications to the study of isoscalar vibrations in heavy nuclei are reviewed. It is argued that the Vlasov equation can be used to study the response of small quantum systems like (heavy) nuclei in regimes for which the finite size of the system is more important than the collisions between constituents. This requires solving the linearized Vlasov equation for finite systems, however, in this case the problem of choosing appropriate boundary conditions for the fluctuations of the phase-space density is nontrivial. Calculations of the isoscalar response functions performed by using different boundary conditions, corresponding to fixed and moving nuclear surface, are compared for different multipoles and it is found that, in a sharp-surface model, the moving-surface boundary conditions give better agreement with experiment. The semiclassical strength functions given by this theory are stinkingly similar to the results of analogous quantum calculations, in spite of the fact that shell effects are not includes in the theory. This happens because of a well-known close relation between classical trajectories and shell structure

Abstract (Russian)

Рассматривается полуклассическая теория линейного отклика конечных ферми-систем, которая основана на уравнении Власова, и ее применения к изучению изоскалярных колебаний тяжелых ядер. Показано, что уравнение Власова может быть использовано для изучения отклика небольших квантовых систем, таких как (тяжелые) ядра, в тех случаях, когда конечный размер системы является более важным, чем столкновения между ее элементами. Для этого необходимо решить линеаризованное уравнение Власова для конечных систем. Однако в этом случае возникает вопрос о выборе подходящих граничных условий на флуктуации плотности фазового пространства. Проведено сравнение расчетов изоскалярных мультиполных функций отклика, которые выполнены с помощью разных граничных условий, соответствующих фиксированной и подвижной ядерной поверхности. Установлено, что в модели с резкой поверхностью граничные условия на подвижной поверхности дают лучшее согласие с экспериментом. Полуклассические силовые функции, полученные в предложенной теории, поразительно похожи на найденные в аналогичных квантовых расчетах, несмотря на то, что оболочечные эффекты не учитываются в данной теории. Это объясняется наличием тесной взаимосвязи между классическими траекториями и оболочечной структурой

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Fizika Ehlementarnykh Chastits i Atomnogo Yadra
Journal Volume
36
Journal Issue
6
Journal Page Range
p. 1343-1372
ISSN
0367-2026
CODEN
FECAAR

INIS

Country of Publication
Russian Federation
Country of Input or Organization
Russian Federation
INIS RN
38038587
Subject category
S73: NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS;
Descriptors DEI
BOLTZMANN-VLASOV EQUATION; BOUNDARY CONDITIONS; COLLECTIVE MODEL; HEAVY NUCLEI; RESPONSE FUNCTIONS; STRENGTH FUNCTIONS
Descriptors DEC
DIFFERENTIAL EQUATIONS; EQUATIONS; FUNCTIONS; MATHEMATICAL MODELS; NUCLEAR MODELS; NUCLEI; PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS

Optional Information

Notes
32 refs., 6 figs.