Abstract
Experimentally observed ground state band based on the 1/2−[521] Nilsson state and the first exited band based on the 7/2−[514] Nilsson state of the odd-Z nucleus 255Lr are studied by the cranked shell model (CSM) with the paring correlations treated by the particle-number-conserving (PNC) method. This is the first time the detailed theoretical investigations are performed on these rotational bands. Both experimental kinematic and dynamic moments of inertia (J (1) and J (2)) versus rotational frequency are reproduced quite well by the PNC-CSM calculations. By comparing the theoretical kinematic moment of inertia J (1) with the experimental ones extracted from different spin assignments, the spin 17/2− → 13/2− is assigned to the lowest-lying 196.6(5) keV transition of the 1/2−[521] band, and 15/2− → 11/2− to the 189(1) keV transition of the 7/2−[514] band, respectively. The proton N = 7 major shell is included in the calculations. The intruder of the high-j low-Ω 1j 15/2 (1/2−[770]) orbital at the high spin leads to band-crossings at ħω ≈ 0.20 (ħω ≈ 0.25) MeV for the 7/2−[514] α = −1/2 (α = +1/2) band, and at ħω ≈ 0.175 MeV for the 1/2−[521] α = −1/2 band, respectively. Further investigations show that the band-crossing frequencies are quadrupole deformation dependent.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
M. Leino, and F. P. Heßberger, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 54, 175 (2004).
R.-D. Herzberg, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 30, R123 (2004).
R.-D. Herzberg, and P. T. Greenlees, Prog. Part. Nucl. Phys. 61, 674 (2008).
J. Qian, A. Heinz, T. L. Khoo, R. V. F. Janssens, D. Peterson, D. Seweryniak, I. Ahmad, M. Asai, B. B. Back, M. P. Carpenter, A. B. Garnsworthy, J. P. Greene, A. A. Hecht, C. L. Jiang, F. G. Kondev, T. Lauritsen, C. J. Lister, A. Robinson, G. Savard, R. Scott, R. Vondrasek, X. Wang, R. Winkler, and S. Zhu, Phys. Rev. C 79, 064319 (2009).
P. T. Greenlees, J. Rubert, J. Piot, B. J. P. Gall, L. L. Anderßson, M. Asai, Z. Asfari, D. M. Cox, F. Dechery, O. Dorvaux, T. Grahn, K. Hauschild, G. Henning, A. Herzan, R.-D. Herzberg, F. P. Heßberger, U. Jakobsson, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, S. Ketelhut, T.-L. Khoo, M. Leino, J. Ljungvall, A. Lopez-Martens, R. Lozeva, P. Nieminen, J. Pakarinen, P. Papadakis, E. Parr, P. Peura, P. Rahkila, S. Rinta-Antila, P. Ruotsalainen, M. Sandzelius, J. Sarén, C. Scholey, D. Seweryniak, J. Sorri, B. Sulignano, Ch. Theisen, J. Uusitalo, and M. Venhart, Phys. Rev. Lett. 109, 012501 (2012).
J. Rissanen, R. M. Clark, K. E. Gregorich, J.M. Gates, C. M. Campbell, H. L. Crawford, M. Cromaz, N. E. Esker, P. Fallon, U. Forsberg, O. Gothe, I.-Y. Lee, H. L. Liu, A. O. Machiavelli, P. Mudder, H. Nitsche, G. Pang, A. Rice, D. Rudolph, M. A. Stoyer, A. Wiens, and F. R. Xu, Phys. Rev. C 88, 044313 (2013).
R.-D. Herzberg, N. Amzal, J. E. Bastin, F. Becker, P. M. T. Brew, P. A. Butler, A. J. C. Chewter, J. F. C. Cocks, O. Dorvaux, K. Eskola, J. Gerl, P. T. Greenlees, N. J. Hammond, K. Hauschild, K. Helariutta, F. P. Heßberger, M. Houry, A. Hürstel, R. D. Humphreys, G. D. Jones, P. M. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kankaanpää, H. Kettunen, T. L. Khoo, W. Korten, P. Kuusiniemi, Y. Le Coz, M. Leino, A. P. Leppänen, C. J. Lister, R. Lucas, M. Muikku, P. Nieminen, R. D. Page, T. Page, P. Rahkila, P. Reiter, C. Schlegel, C. Scholey, G. Sletten, O. Stezowski, C. Theisen, W. H. Trzaska, J. Uusitalo, and H. J. Wollersheim, Eur. Phys. J. A 15, 205 (2002).
P. Reiter, T. L. Khoo, I. Ahmad, A. V. Afanasjev, A. Heinz, T. Lauritsen, C. J. Lister, D. Seweryniak, P. Bhattacharyya, P. A. Butler, M. P. Carpenter, A. J. Chewter, J. A. Cizewski, C. N. Davids, J. P. Greene, P. T. Greenlees, K. Helariutta, R.-D. Herzberg, R. V. F. Janssens, G. D. Jones, R. Julin, H. Kankaanpää, H. Kettunen, F. G. Kondev, P. Kuusiniemi, M. Leino, S. Siem, A. A. Sonzogni, J. Uusitalo, and I. Wiedenhöver, Phys. Rev. Lett. 95, 032501 (2005).
I. Ahmad, J. P. Greene, E. F. Moore, F. G. Kondev, and R. R. Chasman, Phys. Rev. C 72, 054308 (2005).
R.-D. Herzberg, S. Moon, S. Eeckhaudt, P. T. Greenlees, P. A. Butler, T. Page, A. V. Afanasjev, N. Amzal, J. E. Bastin, F. Becker, M. Bender, B. Bruyneel, J. F. C. Cocks, I. G. Darby, O. Dorvaux, K. Eskola, J. Gerl, T. Grahn, C. Gray-Jones, N. J. Hammond, K. Hauschild, P.-H. Heenen, K. Helariutta, A. Herzberg, F. Heßberger, M. Houry, A. Hürstel, R. D. Humphreys, G. D. Jones, P. M. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kankaanpää, H. Kettunen, T. L. Khoo, W. Korten, P. Kuusiniemi, Y. LeCoz, M. Leino, A.-P. Leppänen, C. J. Lister, R. Lucas, M. Muikku, P. Nieminen, M. Nyman, R. D. Page, T. Page, J. Pakarinen, A. Pritchard, P. Rahkila, P. Reiter, M. Sandzelius, J. Saren, C. Schlegel, C. Scholey, C. Theisen, W. H. Trzaska, J. Uusitalo, A. Wiens, and H. J. Wollersheim, Eur. Phys. J. A 42, 333 (2009).
S. K. Tandel, P. Chowdhury, S. Lakshmi, U. S. Tandel, I. Ahmad, M. P. Carpenter, S. Gros, R. V. F. Janssens, T. L. Khoo, F. G. Kondev, J. P. Greene, D. J. Hartley, T. Lauritsen, C. J. Lister, D. Peterson, A. Robinson, D. Seweryniak, and S. Zhu, Phys. Rev. C 82, 041301(R) (2010).
F. P. Heßberger, S. Antalic, D. Ackermann, Z. Kalaninov´a, S. Heinz, S. Hofmann, B. Streicher, B. Kindler, I. Kojouharov, P. Kuusiniemi, M. Leino, B. Lommel, R. Mann, K. Nishio, S. S ´aro, B. Sulignano, and M. Venhart, Eur. Phys. J. A 48, 75 (2012).
A. Chatillon, C. Theisen, E. Bouchez, P. A. Butler, E. Clément, O. Dorvaux, S. Eeckhaudt, B. J. P. Gall, A. Görgen, T. Grahn, P. T. Greenlees, R.-D. Herzberg, F. P. Heßberger, A. Hürstel, G. D. Jones, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kettunen, F. Khalfallah, W. Korten, Y. Le Coz, M. Leino, A.-P. Leppänen, P. Nieminen, J. Pakarinen, J. Perkowski, P. Rahkila, M. Rousseau, C. Scholey, J. Uusitalo, J. N.Wilson, P. Bonche, and P.-H. Heenen, Phys. Rev. Lett. 98, 132503 (2007).
S. Ketelhut, P. T. Greenlees, D. Ackermann, S. Antalic, E. Clément, I. G. Darby, O. Dorvaux, A. Drouart, S. Eeckhaudt, B. J. P. Gall, A. Görgen, T. Grahn, C. Gray-Jones, K. Hauschild, R.-D. Herzberg, F. P. Heßberger, U. Jakobsson, G. D. Jones, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, T.-L. Khoo, W. Korten, M. Leino, A.-P. Leppänen, J. Ljungvall, S. Moon, M. Nyman, A. Obertelli, J. Pakarinen, E. Parr, P. Papadakis, P. Peura, J. Piot, A. Pritchard, P. Rahkila, D. Rostron, P. Ruotsalainen, M. Sandzelius, J. Sarén, C. Scholey, J. Sorri, A. Steer, B. Sulignano, C. Theisen, J. Uusitalo, M. Venhart, M. Zielinska, M. Bender, and P.-H. Heenen, Phys. Rev. Lett. 102, 212501 (2009).
K. Hauschild, A. Lopez-Martens, A. V. Yeremin, O. Dorvaux, S. Antalic, A. V. Belozerov, C. Briancon, M. L. Chelnokov, V. I. Chepigin, D. Curien, B. Gall, A. Görgen, V. A. Gorshkov, M. Guttormsen, F. Hanappe, A. P. Kabachenko, F. Khalfallah, A. C. Larsen, O. N. Malyshev, A. Minkova, A. G. Popeko, M. Rousseau, N. Rowley, S. Saro, A. V. Shutov, S. Siem, L. Stuttgè, A. I. Svirikhin, N. U. H. Syed, C. Theisen, and M. Venhart, Phys. Rev. C 78, 021302(R) (2008).
H. B. Jeppesen, R. M. Clark, K. E. Gregorich, A. V. Afanasjev, M. N. Ali, J. M. Allmond, C. W. Beausang, M. Cromaz, M. A. Deleplanque, I. Dragojević, J. Dvorak, P. A. Ellison, P. Fallon, M. A. Garcia, J. M. Gates, S. Gros, I. Y. Lee, A. O. Macchiavelli, S. L. Nelson, H. Nitsche, L. Stavsetra, F. S. Stephens, and M. Wiedeking, Phys. Rev. C 80, 034324 (2009).
S. ćwiok, S Hofmann, and W. Nazarewicz, Nucl. Phys. A 573, 356 (1994).
I. Muntian, Z. Patyk, and A. Sobiczewski, Phys. Rev. C 60, 014302(R) (1999).
A. Sobiczewski, I. Muntian, and Z. Patyk, Phys. Rev. C 63, 034306 (2001).
X. M. Fu, F. R. Xu, F. Jiao, W. Y. Liang, J. C. Pei, and H. L. Liu, Phys. Rev. C 89, 054301 (2014).
H. L. Liu, F. R. Xu, and P. M. Walker, Phys. Rev. C 86, 011301(R) (2012).
H. L. Liu, F. R. Xu, P. M. Walker, and C. A. Bertulani, Phys. Rev. C 83, 011303 (2011).
Z. H. Zhang, J. Y. Zeng, E. G. Zhao, and S. G. Zhou, Phys. Rev. C 83, 011304(R) (2011).
Z. H. Zhang, X. T. He, J. Y. Zeng, E. G. Zhao, and S. G. Zhou, Phys. Rev. C 85, 014324 (2012).
K. P. Xie, W. Y. Ke, W. Y. Liang, X. M. Fu, C. F. Jiao, J. C. Pei, and F. R. Xu, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 57, 189 (2014).
M. Bender, P.-H. Heenen, and P.-G. Reinhard, Rev. Mod. Phys. 75, 121 (2003).
S. ćwiok, J. Dobaczewski, P.-H. Heenen, P. Magierski, and W. Nazarewicz, Nucl. Phys. A 611, 211 (1996).
S. ćwiok, W. Nazarewicz, and P. H. Heenen, Phys. Rev. Lett. 83, 1108 (1999).
T. Duguet, P. Bonche, and P.-H. Heenen, Nucl. Phys. A 679, 427 (2001).
M. Bender, P. Bonche, T. Duguet, and P.-H. Heenen, Nucl. Phys. A 723, 354 (2003).
J. L. Egido, and L. M. Robledo, Phys. Rev. Lett. 85, 1198 (2000).
J.-P. Delaroche, M. Girod, H. Goutte, and J. Libert, Nucl. Phys. A 771, 103 (2006).
M. Warda, and J. L. Egido, Phys. Rev. C 86, 014322 (2012).
A. V. Afanasjev, T. L. Khoo, S. Frauendorf, G. A. Lalazissis, and I. Ahmad, Phys. Rev. C 67, 024309 (2003).
D. Vretenar, A. V. Afanasjev, G. Lalazissis, and P. Ring, Phys. Rep. 409, 101 (2005).
E. Litvinova, Phys. Rev. C 85, 021303 (2012).
V. Prassa, T. Niksić, G. A. Lalazissis, and D. Vretenar, Phys. Rev. C 86, 024317 (2012).
A. V. Afanasjev, and O. Abdurazakov, Phys. Rev. C 88, 014320 (2013).
X. T. He, Z. Z. Ren, S. X. Liu, and E. G. Zhao, Nucl. Phys. A 817, 45 (2009).
N. Yu. Shirikova, A. V. Sushkov, and R. V. Jolos, Phys. Rev. C 88, 064319 (2013).
G. G. Adamian, N. V. Antonenko, S. N. Kuklin, and W. Scheid, Phys. Rev. C 82, 054304 (2010).
R. R. Chasman, I. Ahmad, A. M. Friedman, and J. R. Erskine, Rev. Mod. Phys. 49, 833 (1977).
P. Reiter, T. L. Khoo, C. J. Lister, D. Seweryniak, I. Ahmad, M. Alcorta, M. P. Carpenter, J. A. Cizewski, C. N. Davids, G. Gervais, J. P. Greene, W. F. Henning, R. V. F. Janssens, T. Lauritsen, S. Siem, A. A. Sonzogni, D. Sullivan, J. Uusitalo, I. Wiedenhöver, N. Amzal, P. A. Butler, A. J. Chewter, K. Y. Ding, N. Fotiades, J. D. Fox, P. T. Greenlees, R.-D. Herzberg, G. D. Jones, W. Korten, M. Leino, and K. Vetter, Phys. Rev. Lett. 82, 509 (1999).
M. Leino, H. Kankaanpää, R.-D. Herzberg, A. J. Chewter, F. P. Heßberger, Y. Le Coz, F. Becker, P. A. Butler, J. F. C. Cocks, O. Dorvaux, K. Eskola, J. Gerl, P. T. Greenlees, K. Helariutta, M. Houry, G. D. Jones, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kettunen, T. L. Khoo, A. Kleinböhl, W. Korten, P. Kuusiniemi, R. Lucas, M. Muikku, P. Nieminen, R. D. Page, P. Rahkila, P. Reiter, A. Savelius, C. Schlegel, C. Theisen, W. H. Trzaska1, and H.-J. Wollersheim, Eur. Phys. J. A 6, 63 (1999).
J. E. Bastin, R.-D. Herzberg, P. A. Butler, G. D. Jones, R. D. Page, D. G. Jenkins, N. Amzal, P. M. T. Brew, N. J. Hammond, R. D. Humphreys, P. J. C. Ikin, T. Page, P. T. Greenlees, P.M. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kankaanpää, A. Keenan, H. Kettunen, P. Kuusiniemi, M. Leino, A. P. Leppänen, M. Muikku, P. Nieminen, P. Rahkila, C. Scholey, J. Uusitalo, E. Bouchez, A. Chatillon, A. Hürstel, W. Korten, Y. Le Coz, C. Theisen, D. Ackermann, J. Gerl, K. Helariutta, F. P. Heßberger, C. Schlegel, H. J. Wollerscheim, M. Lach, A. Maj, W. Meczynski, J. Styczen, T. L. Khoo, C. J. Lister, A. V. Afanasjev, H. J. Maier, P. Reiter, P. Bednarczyc, K. Eskola, and K. Hauschild, Phys. Rev. C 73, 024308 (2006).
R.-D. Herzberg, N. Amzal, F. Becker, P. A. Butler, A. J. C. Chewter, J. F. C. Cocks, O. Dorvaux, K. Eskola, J. Gerl, P. T. Greenlees, N. J. Hammond, K. Hauschild, K. Helariutta, F. P. Heßberger, M. Houry, G. D. Jones, P. M. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kankaanpää, H. Kettunen, T. L. Khoo, W. Korten, P. Kuusiniemi, Y. Le Coz, M. Leino, C. J. Lister, R. Lucas, M. Muikku, P. Nieminen, R. D. Page, P. Rahkila, P. Reiter, C. Schlegel, C. Scholey, O. Stezowski, C. Theisen, W. H. Trzaska, J. Uusitalo, and H. J. Wollersheim, Phys. Rev. C 65, 014303 (2001).
J. Y. Zeng, T. H. Jin, and Z. J. Zhao, Phys. Rev. C 50, 1388 (1994).
C. S. Wu, and J. Y. Zeng, Phys. Rev. C 44, 2566 (1991).
J. Y. Zeng, S. X. Liu, L. X. Gong, and H. B. Zhu, Phys. Rev. C 65, 044307 (2002).
S. X. Liu, and J. Y. Zeng, Phys. Rev. C 66, 067301 (2002).
S. X. Liu, J. Y. Zeng, and L. Yu, Nucl. Phys. A 735, 77 (2004).
J. Y. Zeng, S. X. Liu, Y. A. Lei, and L. Yu, Phys. Rev. C 63, 024305 (2001).
J. Y. Zeng, J. Meng, C. S. Wu, E. G. Zhao, Z. Xing, and X. Q. Chen, Phys. Rev. C 44, R1745 (1991).
S. X. Liu, X. B. Xin, Y. A. Lei, and J. Y. Zeng, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 26, 79 (2000).
C. S. Wu, J. Y. Zeng, Z. Xing, X. Q. Chen, and J. Meng, Phys. Rev. C 45, 261 (1992).
S. X. Liu, J. Y. Zeng, and E. G. Zhao, Phys. Rev. C 66, 024320 (2002).
S. X. Liu, and J. Y. Zeng, Nucl. Phys. A 736, 269 (2004).
X. T. He, S. Y. Yu, J. Y. Zeng, and E. G. Zhao, Nucl. Phys. A 760, 263 (2005).
X. T. He, S. X. Liu, S. Y. Yu, J. Y. Zeng, and E. G. Zhao, Eur. Phys. J. A 23, 217 (2005).
Z. H. Zhang, X. Wu, Y. A. Lei, and J. Y. Zeng, Nucl. Phys. A 816, 19 (2009).
Z. H. Zhang, Y. A. Lei, and J. Y. Zeng, Phys. Rev. C 80, 034313 (2009).
Z. H. Zhang, S. T. Qi, B. X. Sun, Y. A. Lei, and J. Y. Zeng, Chin. Phys. C 34, 39 (2010).
Z. H. Zhang, H. Q. Xu, and B. X. Sun, Chin. Phys. C 34, 1836 (2010).
X. M. Fu, C. F. Jiao, F. R. Xu, and Z. H. Zhang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 56, 1423 (2013).
X. M. Fu, F. R. Xu, J. C. Pei, C. F. Jiao, Y. Shi, Z. H. Zhang, and Y. A. Lei, Phys. Rev. C 87, 044319 (2013).
B. H. Li, Z. H. Zhang, and Y. A. Lei, Chin. Phys. C 37, 014101 (2013).
Z. H. Zhang, J. Meng, E. G. Zhao, and S. G. Zhou, Phys. Rev. C 87, 054308 (2013).
J. Y. Zeng, and T. S. Cheng, Nucl. Phys. A 405, 1 (1983).
J. Y. Zeng, Y. A. Lei, T. H. Jin, and Z. J. Zhao, Phys. Rev. C 50, 746 (1994).
S. G. Nilsson, Dan. Mat. Fys. Medd. 29, 16 (1955).
S. G. Nilsson, C. F. Tsang, A. Sobiczewski, Z. Szyma´nski, S. Wycech, C. Gustafson, I.-L. Lamm, P. Möller, and B. Nilsson, Nucl. Phys. A 131, 1 (1969).
C. S. Wu, and J. Y. Zeng, Phys. Rev. C 39, 666 (1989).
P. Möller, J. R. Nix, W. D. Myers, and W. J. Swiatecki, At. Data Nucl. Data Tables 59, 185 (1995).
I. Muntian, Z. Patyk, and A. Sobiczewski, Phys. Lett. B 500, 241 (2001).
A. Chatillon, C. Theisen, P. T. Greenlees, G. Auger, J. E. Bastin, E. Bouchez, B. Bouriquet, J. M. Casandjian, R. Cee, E. Clément, R. Dayras, G. de France, R. de Toureil, S. Eeckhaudt, A. Görgen, T. Grahn, S. Grévy, K. Hauschild, R.-D. Herzberg, P. J. C. Ikin, G. D. Jones, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kettunen, A. Korichi, W. Korten, Y. Le Coz, M. Leino, A. Lopez-Martens, S. M. Lukyanov, Yu. E. Penionzhkevich, J. Perkowski, A. Pritchard, P. Rahkila, M. Rejmund, J. Saren, C. Scholey, S. Siem, M. G. Saint-Laurent, C. Simenel, Yu. G. Sobolev, Ch. Stodel, J. Uusitalo, A. Villari, M. Bender, P. Bonche, and P.-H. Heenen, Eur. Phys. J. A 30, 397 (2006).
I. Ahmad, A. M. Friedman, R. R. Chasman, and S. W. Yates, Phys. Rev. Lett. 39, 12 (1977).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Li, YC., He, XT. Rotational properties of the odd-Z transfermium nucleus 255Lr by a particle-number-conserving method in the cranked shell model. Sci. China Phys. Mech. Astron. 59, 672011 (2016). https://doi.org/10.1007/s11433-016-0061-0
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-016-0061-0