Mesure du moment magnétique du premier 2⁺ du ⁷²Zn avec le développement de la technique du champ transitoire à haute vitesse

Measurement of the magnetic moment of the 2₁⁺ state of ⁷²Zn via extension of the high-velocity transient-field method

• Auteur / Autrice : Enrico Fiori
• Direction : Georges Audi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique nucléaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Excitation coulombienne

Structure nucléaire

Mots clés libres

Noyaux exotiques

Interaction hyper-fine

Résumé

Les moments magnétiques peuvent donner des détails sur la structure nucléaire et sur la composition de la fonction d'onde du noyau, tout spécialement si le caractère de particule indépendante du noyau est prépondérant. Pour cette raison, le moment magnétique du premier état excité du noyau radioactif riche en neutrons 72Zn a été mesuré au Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL, Caen, France). Le résultat de l'expérience a confIrmé les prédictions du modèle en couches, même si l'incertitude sur la mesure ne pouvait pas contraindre fortement les modèles. La mesure a été effectuée en utilisant la technique du champ transitoire (TF) et les noyaux d'intérêt ont été produits par fragmentation. Avant cette expérience, la technique TF à haute vitesse n'avait été utilisée qu'avec des projectiles allant jusqu'à Z=24. Ce fut donc la première fois qu'un moment magnétique d'un ion lourd avec Z >24 avait été mesurée à cette vitesse. AfIn de développer la technique et de recueillir des informations sur l'interaction hyper-fIne qui agit entre les électrons et les noyaux polarisés, deux expériences ont été menées au Laboratorio Nationale deI Sud (LNS, Catane, Italie). Dans cette thèse, je présenterai le développement de la technique TF à haute vitesse pour les expériences g(2+; 72Zn) et Btf(Kr; Ge). L'analyse des résultats et leur interprétation seront ensuite discutées.

Magnetic moments can provide deep insight for nuclear structure and of the wave function composition, particularly when the single particle character of the nucleus is dominating. For this reason, the magnetic moment of the first excited state of the radioactive neutron-rich 72Zn was measured at the Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL, Caen, France). The result of the experiment confirmed the trend predicted by the shell model calculations, even if the error on the measurement did not allow for a rigorous constraint of the theories. The measurement was performed using the transient fIeld (TF) technique and the nuclei of interest were produced in a fragmentation reaction. Before this experiment, the high-velocity TF technique had been used only with projectile up to Z = 24. It was the fIrst time that a magnetic moment of an heavy ion with Z > 24 was measured in the high velocity regime. To further develop the technique and to gather information about the hyperfIne interaction between the polarized electrons and the nucleons, two experiments were performed at the Laboratori Nazionali deI Sud (LNS, Catania, Italy). Ln this thesis the development of the high-velocity TF technique for the experiments on g(2+; 72Zn) and BTF (Kr; Ge) is presented. The analysis of the results and their interpretation will then be discussed.