2026年6月23日，国际顶级物理期刊《Physical Review Letters》在线发表了题为“Low-Energy Dipole Strength Distribution in 102Ru: Coexistence of Scissors and Octupole Resonances”的重要研究成果。该论文由美国北卡罗来纳大学教堂山分校（UNC）A. Saracino博士为第一作者，UNC的A. D. Ayangeakaa教授、华东师范大学物理学院陈启博研究员、圣母大学S. Frauendorf教授共同通讯作者完成。
核结构研究的新突破
低能偶极激发是研究原子核单粒子结构与集体运动相互作用的关键探针。在变形核和过渡核中，低于中子分离阈值的区域往往同时存在电偶极（E1）和磁偶极（M1）模式，其微观起源长期以来是核物理领域的热点难题。此前，实验上难以清晰区分E1和M1成分，导致对低能E1增强强度的物理机制认识存在争议，包括中子皮效应、多声子激发以及八极关联等。
该研究首次利用高强度伽马射线源（HIγS）提供的准单色、线性偏振光子束，对102Ru开展了核共振荧光（NRF）实验。通过偏振不对称性实现了对偶极态宇称的模型无关确定，成功分离了M1和E1成分，获得了该核低能偶极强度分布的精确信息。
三大关键发现
实验结果揭示了102Ru低能偶极响应三个显著特征：
1. 剪刀共振：在3-4 MeV能区观察到集中的M1强度，总强度约为1 μ_N²，符合过渡核剪刀模式的系统学规律。这是质子与中子角动量反对称振荡的集体体现。
2. 四极-八极双声子激发：在2.95 MeV处观测到一个强的E1跃迁，B(E1)↑=0.016 e²fm²，与四极2₁⁺和八极3₁⁻声子的耦合相符。
3. 低能八极共振：最令人意外的是，在4.5-5.5 MeV（中心约4.9 MeV）能区发现了一个显著的E1共振状结构，总强度ΣB(E1)↑≈0.1 e²fm²。这一结构远低于稳定核中典型的“矮偶极共振”（PDR）位置，却显著高于双声子候选态能量，被解释为由八极关联诱导的低自旋八极共振。
这些发现为变形核中剪刀模式与八极诱导E1共振的共存提供了直接实验证据，填补了该质量区低能偶极响应研究的空白。
理论计算的强力支持
陈启博研究员利用倾斜轴推转框架下的准粒子随机相位近似对实验结果进行了深入解读。计算成功再现了M1剪刀共振的总体特征，并通过引入八极-偶极耦合项，定量描述了4–6 MeV能区的E1强度增强。理论分解显示，八极关联贡献主导了观测到的额外E1强度，而纯偶极响应仅提供微弱背景。
计算还与邻近100Ru中最近报道的稳定八极形变实验证据相呼应，表明N≈56附近核存在显著的八极软性。这一工作为理解四极、八极和自旋自由度在低能区的复杂相互作用提供了重要基准。
重要科学意义
该成果不仅深化了对原子核低能集体模式的认识，还具有多方面影响：
1. 核结构理论：证实了八极关联在低自旋、低激发能区的显著作用，为发展包含多重形变的微观理论提供了关键约束。
2. 天体物理：低能E1强度直接影响中子俘获速率，对r-过程等恒星核合成路径有重要意义。
3. 实验方法学：展示了偏振光子NRF在精确分离E1/M1成分方面的独特优势，为未来过渡核和富中子核研究树立了范例。
该研究得到中国国家自然科学基金委（12575123、12205103）及国家重点研发计划（2024YFE0109803）等资助。实验数据来源于HIγS设施，理论计算由华东师范大学团队主导完成。
参考文献：
A. Saracino et al., Phys. Rev. Lett. 136, 252501 (2026).