Abstract
Az in-medium hasonlósági renormalizációs csoport (IMSRG) egy ab initio soktestes módszer, amely lágy polinomiális skálázással rendelkezik a rendszer méretével és egy hermitiánus kerettel, hogy olyan alacsony szintű közelítésekhez, mint a Hartree-Fock (HF) elmélet vagy a véletlen fázis közelítés (RPA) felhasználható Hamiltoniánokat hozzon létre. Az e jellemzőkkel járó rugalmasság tette az IMSRG-t a kortárs nukleáris szerkezetelmélet egyik fő támaszává. Az IMSRG-számításokkal végzett spektroszkópia azonban a héjmodell-gépezetekkel hozzáférhető atommagok skaláris megfigyelhető értékeire korlátozódott, ahol az IMSRG-t effektív valenciatérbeli kölcsönhatások konstruálására használják. Ebben a dolgozatban két új fejlesztést mutatunk be, amelyek jelentősen kibővítették az IMSRG képességeit spektroszkópiai számítások elvégzésére. Az első a mozgásegyenletek IMSRG (EOM-IMSRG) bevezetése, amely egy közelítő, de szisztematikusan javítható diagonalizációs sémát használ az IMSRG-vel együtt spektrumok és hullámfüggvények előállítására. A módszer nem szenved a héjmodell modell-térbeli korlátaitól, de a közelítő diagonalizálás miatt némi pontosságot veszít. Ezt az új módszert a jól bevált mozgásegyenletekkel kapcsolt klaszter- és teljes konfigurációs kölcsönhatási módszerekkel hasonlítjuk össze, ahol megmutatjuk, hogy a módszer valóban életképes zárt héjú rendszerekre, ami ösztönzi a nyitott héjakra való kiterjesztést egy többreferenciás formalizmus segítségével. Bevezetünk egy perturbatív keretrendszert is az EOM-IMSRG szisztematikus korrekcióinak hozzáadására, és eredményeket mutatunk be zárt héjú atommagokra és kvantumpöttyökre. A második fejlesztés egy általánosított effektív operátor formalizmus az IMSRG-hez, amely képes az elektrogyenge átmenetek és momentumok szempontjából releváns nem szkaláris operátorok következetes fejlesztésére. Ez az általános keret alkalmazható mind az EOM-IMSRG, mind a valenciatéri IMSRG megközelítésre. Mindkét módszerrel összehasonlítjuk az elektromágneses átmenet erősségeit és momentumait, összehasonlítva a kvázi-pontos mag nélküli héjmodellel és a kísérlettel is, ha rendelkezésre áll. Megmutatjuk, hogy a megfigyelhető értékek konzisztens renormálása kritikus fontosságú az IMSRG-vel végzett pontos számításokhoz. Megállapítottuk, hogy módszereink jól teljesítenek az erősen egy részecske jellegű átmenetek esetében, de a sok részecskét érintő kollektív átmenetek esetében megjegyezzük, hogy még sok munka van hátra ahhoz, hogy ezeket a hatásokat megfelelően beépítsük az IMSRG-be.