Journées des théoriciens nucléaires

16 oct. 2010, 09:30 → 20 oct. 2010, 16:30 Europe/Paris

Amphithéâtre (Institut de Physique Nucléaire de Lyon)

Dany Davesne (IPNL), Jean-Marc Richard (LPSC)

Slides of the contributions

• Bonnard_IPNL_2010.pdf
• Devenir.pdf
• digallo_luc.pdf
• Hammer.pdf
• hansen.pdf
• H.Berrehrah.pdf
• LAMYiHua.pdf
• Lorce_AG2010.pdf
• martini_ag.pdf
• marty_subatech.pdf
• pena.pdf
• Tostevin.pdf
• urban.pdf
• Welc-Nuc-theory.pdf

mar. 19 octobre

09:30 → 10:15 Accueil, Inscriptions

Accueil, confirmation des inscriptions aux repas

10:15 → 10:30 Ouverture, B. Ille, Directeur de l'IPNL

Bienvenue

10:30 → 11:30 Effective theory for few-body systems near unitarity

I will discuss an effective field theory for few-body systems near the unitary limit. Such systems show universal behavior and can display the Efimov effect and log-periodic scaling. Finally, I will show some applications in nuclear and particle physics as well as ultracold atoms.

Orateur: Prof. Hans-Werner Hammer (University of Bonn)

11:30 → 12:00 Generalized Transverse Momentum-Dependent Parton Distributions

Generalized transverse momentum-dependent parton distributions are Lorentz invariant functions parameterizing the most general quark-quark correlator. In specific limits, they reduce to the better known generalized parton distributions and transverse momentum-dependent parton distributions. They are connected to the quantum phase-space or Wigner distributions by Fourier transform, and therefore encode all the correlations between position, momentum and polarization of quarks. We present the first preliminary study of these distributions using the formalism of light-cone wave functions.

Orateur: Dr Cédric Lorcé (Johannes Gutenberg-Universität Mainz)

12:00 → 12:30 Diagramme de phase dans un modèle effectif de QCD : le modèle NJL avec une boucle de Polyakov

Le modèle effectif Polyakov--Nambu--Jona-Lasinio (PNJL) permet d'explorer le diagramme de phase de QCD. Ce modèle effectif de quarks incorpore à la fois la symétrie chirale et la symétrie Z3 liée à la transition vers le déconfinement de la couleur. Pour cela les quarks qui interagissent via des interactions de type Nambu--Jona-Lasinio sont couplées à la boucle de Polyakov, le paramètre d'ordre séparant les phases confinée et déconfinée dans une théorie de gauge pure. Après avoir établi l'équation d'état, nous allons explorer le diagramme de phase en portant une attention particulière sur le comportement critique du modèle. Nous allons également étudier l'effet de la boucle de Polyakov sur le secteur étrange et les conséquences sur la susceptibilité topologique. Enfin nous discuterons du spectre mésonique de ce modèle en particulier l'effet de la boucle de Polyakov sur les fonctions spectrales mésoniques. Une attention particulière sera portée sur la phase haute densité - haute température, qui sera étudiée par la future expérience CBM à GSI.

Orateur: Dr Hubert Hansen (IPNL)

12:30 → 14:30 Pause déjeuner

14:30 → 15:30 Ultracold trapped Fermi gases and nuclear theory

Experiments with ultracold trapped atoms offer the possibility to tune, for instance, the density and the interaction strength of a many-body system in a very controlled way. In addition, these systems can be perturbed and analyzed very directly. With these systems, simple theoretical model hamiltonians can be realized experimentally, and the methods of many-body theory applied to these models can be tested. A prominent example is the "unitary Fermi gas", which was first invented as a simple model for low-density neutron matter and which can now be realized in experiment. In this talk, I will first give an introduction to ultracold trapped atoms, pointing out the analogies but also the differences to nuclear systems. Using the example of collective modes of trapped Fermi gases in the "BCS-BEC crossover", I will show that, on the one hand, the study of trapped atoms can be very fruitful for nuclear theory, and on the other hand, methods developed in nuclear theory are very helpful in describing trapped atoms.

Orateur: Dr Michael Urban (IPN Orsay)

15:30 → 16:00 Empirical Isospin Symmetry Breaking Hamiltonians for sd Shell

Isospin-symmetry breaking in nuclear structure is a small effect, however, it has important consequences for the weak processes in nuclei which can provide tests to fundamental symmetries underlying the Standard Model. With newly updated and extended (in the middle region of sd model space) experimentally measured isotopic mass shift data, we develop an empirical approach to derive the new Hamiltonians describing the isospin symmetry breaking for sd (1s1/2, 0d5/2 and 0d3/2) space calculations. Such Hamiltonians will be able to reproduce experimentally measured isotopic mass shifts with low discrepancies. Apart from the isovector single-particle energies, the two-body part of the Hamiltonian, which breaks the isospin symmetry, was assumed to be the combination(s) of the Coulomb potential, and phenomenological isospin symmetry breaking nucleon-nucleon interactions modeled by Yukawa type potential(s) with leading order central term due to the pion and/or rho-meson exchange with an arbitrary strength. All strength parameters were optimized by least-squares fits to experimental b and c coefficients of the isobaric mass multiplet equation; and no truncation procedure was imposed in obtaining nuclei wave functions used in the fitting procedure. The derived Hamiltonians will enable us to describe such phenomena as isospin-forbidden particle emission and will provide a part of the correction to the superallowed 0+ -> 0+ beta-decay due to the isospin symmetry breaking in nuclear states.

Orateur: Yi Hua Lam (Université Bordeaux 1, CNRS/IN2P3, Centre d’Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan, CENBG, Chemin du Solarium, BP120, 33175 Gradignan, France.)

16:00 → 16:30 Pause café

16:30 → 18:30 Assemblée générale (suivie d'une réunion du bureau)

Voir ordre du jour envoyé par courriel

20:00 → 22:30 Diner dans un bouchon Lyonnais

Chez Paul
11 rue Major Martin - 69001 Lyon -
Tél. 04 78 28 35 83
http://www.chezpaul.fr

mer. 20 octobre

09:30 → 10:30 Halo nuclei

To be provided shortly

Orateur: Prof. Jeff Tostevin

10:30 → 11:00 Nouvelles approches Monte Carlo quantiques pour la structure du noyau atomique

L’applicabilité du modèle en couches nucléaire reste limitée par une croissance exponentielle de la dimension de l’espace des états avec le nombre de couches de valences et/ou le nombre de nucléons considérés. Les méthodes Monte Carlo quantiques (QMC) offrent alors une alternative a priori attrayante à la diagonalisation directe du Hamiltonien. Elles permettent en effet de ramener le problème quantique à N-corps à un ensemble de problèmes à un corps dans un champ extérieur fluctuant. Néanmoins, l’échantillonnage se heurte en général à l’émergence de configuration de « poids négatifs » qui dégrade considérablement le rapport signal sur bruit. A l’heure actuelle, seules les propriétés thermodynamiques ou de l’état fondamental du noyau sont accessibles sous réserve d’une élimination plus ou moins bien contrôlée de ces configurations pathologiques. Nous présenterons une nouvelle implémentation, inspirée des calculs ab initio et de la physique de la matière condensée, afin de contourner ce « problème de signe » tout en offrant l’opportunité de reconstruire la spectroscopie « yrast » des noyaux. Globalement, il s’agit d’initier la projection sur l’état recherché et de contraindre l’échantillonnage QMC à l’aide d’un état Hartree-Fock avec restauration des symétries avant variation. Nous détaillerons cette première étape et l’illustrerons au travers de résultats très encourageants dans la couche sd.

Orateur: M. Jérémy Bonnard (Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen)

11:00 → 11:30 Pause Café

11:30 → 12:00 Nuclear structure in strong magnetic fields: nuclei in the crust of a magnetar

Covariant density functional theory is used to study the effect of strong magnetic fields, up to the limit predicted for neutron stars (for magnetars $B \approx 10^{18}$ G), on nuclear structure. All new terms in the equation of motion resulting from time reversal symmetry breaking by the magnetic field and the induced currents, as well as axial deformation, are taken into account in a self-consistent fashion. For nuclei in the iron region of the nuclear chart it is found [1] that strong fields in the order of magnitude of $10^{17}$ G are needed to significantly affect their bulk properties like masses and radii.

Orateur: Dr Daniel Pena Arteaga (IPN Orsay)

12:00 → 12:30 Hydrodynamic modes in neutron star crust

Neutron stars are compact objects, created in supernova explosions at the end of the life of massive stars. They contain matter under extreme conditions, in particular concerning the density starting from a lattice of (neutron rich) nuclei in the crust one reaches nuclear matter at several times the saturation density in the center. After a short introduction about neutron stars I will focus my presentation on the inner crust, where we can find an interesting nuclear structure often called the "Pasta Phase". This phase is characterised by the alternating slabs of very symmetric and almost symmetric nuclear matter. I have used superfluid hydrodynamics to valuate the spectrum of the lowest lying excitations within this phase. I will discuss the resulting spectra for different overall densities and the consequences for heat capacity of this phase. I will explain the formalism which I developped in order to obtain hydrodynamic modes for superfluid nuclear matter in that structure. Then I will present differents excitation spectrum for that kind of collective mode and discuss there influence on neutron star properties like heat capacity.

Orateur: M. Luc Di Gallo (Luth (Observatoire de Paris-Meudon))

12:30 → 14:30 Pause déjeuner

14:30 → 15:00 Low-energy dipole excitations in Neon isotopes and N=16 isotones (Marco Martini)

Low-energy dipole excitations in Neon isotopes and N=16 isotones are calculated with a fully consistent axially-symmetric-deformed Quasi-particle Random Phase Approximation (QRPA) approach based on Hartree-Fock-Bogolyubov (HFB) states. The same Gogny D1S effective force has been used both in HFB and QRPA calculations. The microscopical structure of these low-lying resonances, as well as the behavior of proton and neutron transition densities are investigated in order to determine the isoscalar or isovector nature of the excitations.

15:00 → 15:30 La propagation et la collectivité des quarkonia dans le PQG : diffusions élastiques, pertes d'énergie et flot elliptique.

La propagation et la collectivité des quarkonia dans le PQG: diffusions élastiques, pertes d'énergie et flot elliptique. H. Berrehrah, P.B. Gossiaux, J. Aichelin Parmi les sondes éventuelles de l’étude des propriétés du Plasma de Quark Gluons PQG, Les quarkonia (états liés quark-antiquark) sont une observable très étudiés. En effet, depuis 20 ans, on s’est intéressé à la suppression des quarkonia, qui est une disparition de ces quarkonia formés dans les premiers instants de la collision nucléon-nucléon pour des impulsions transverse grande, via notamment l’étude de la section efficace inélastique. Néanmoins, cette étude n’est pas très concluante. On peut penser alors à s’intéresser aux quarkonia restants dans le Plasma et à l’étude de leur propagation dans le PQG, via notamment l’étude de la section efficace élastique. Les résultats récents des expériences Na50 et Na60 au SPS montrent, via l’étude du flux elliptique v2(ϕ) dans la collision noyau-noyau (cette quantité caractérise l’anisotropie dans la distribution des partons lors de la collision), que cette section efficace élastique n’est pas aussi petite que l’on pensait… L’étude de la propagation des quarkonia se fait en utilisant un code hydrodynamique de transport. Ce code nécessite l’évaluation de deux ingrédients clefs ; les valeurs de la section efficace élastique et des coefficients de l’équation de Fokker-Planck pour un processus stochastique (coefficient de Drag et de diffusions). Dans ma communication, je présenterai d’abord quelques éléments du calcul théorique ainsi que les résultats obtenus de la section efficace élastique d’interaction d’un état lié avec le milieu, en suivant un formalisme équivalent au 1ère ordre à pQCD. Je présenterai ensuite notre modèle pour l’estimation du coefficient de Drag et des coefficients de Diffusions. Je discuterai également, au passage, les pertes d’énergies collisionnelles des quarkonia suite aux différentes collisions avec les constituants du milieu. Enfin, les résultats préliminaires de l’utilisation de notre code de transport MC@sHQ pour l’étude de la propagation et de la collectivité des quarkonia seront montrés.

Orateur: M. Hamza Berrehrah (Suabtech-nantes)

15:30 → 16:00 N-body problem and potentials : toward a relativistic dynamics

In the framework of the nuclear simulations, there are two well-known problems. The first is the N-body problem. In this case, we have to express some potential forces, and use some symplectic integrators to predict the trajectories conserving energy. The second one is more difficult to avoid. This is the No-Interaction Theorem (NIT) which explain why it is impossible to define a relativistic interaction. I will present a method to avoid this theorem. Then I will discuss the consequences of such a dynamics for the N-body problem in the general case.

Orateur: M. Rudy Marty (SUBATECH)

16:00 → 16:10 Cloture