Measurement of the spin and magnetic moment of Mg; Evidence for a strongly deformed intruder ground state

Neyens, G.*; Kowalska, M.*; Yordanov, D.*; Blaum, K.*; Himpe, P.*; Lievens, P.*; Mallion, S.*; Neugart, R.*; Vermeulen, N.*; 宇都野 穣; et al.

Physical Review Letters, 94(2), p.022501_1 - 022501_4, 2005/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.022501

N=20の魔法数(すなわち魔法構造)が不安定核で消滅することは知られているが、魔法構造が消滅する核がどの範囲にわたって存在するかについてはまだ実験的に確定していない。この論文では、魔法数がN=19核でも消滅するかどうかを見いだすことを目的とし、ルーベン大学のNeyens教授のグループによってMgの基底状態のスピン及び磁気モーメントの測定を行い、その実験値の理論的解釈を原研らのグループでなされたモンテカルロ殻模型計算によって与えた。ISOLDE-CERNで不安定核Mgビームを生成,分離し、まず原子の超微細構造を測定することによってこの核の核スピンが1/2であることを決定した。さらにベータNMR法によって核のg因子を測定し、スピンの結果と合わせ、この核の磁気モーメントを-0.88355(10)と決定した。魔法数が消滅していないと仮定するとMgの核スピンは3/2となるべきであることから、測定されたスピンは魔法数の消滅を強く示唆している。実際、モンテカルロ殻模型計算で詳しく解析すると、この核で魔法数が消滅しているという結果が得られ、この実験による磁気モーメントは計算のものとよく一致している。その比較から、Mgでは魔法数が消滅していることが明らかになり、魔法数消滅のメカニズムに関して大きな影響を与えた。