Collectivity and shape phenomena in extremely neutron deficient ¹¹⁹Cs, ¹¹⁹Ba, and ¹¹⁸Cs studied with the JUROGAM 3 + MARA setup

Phénomènes de collectivité et de formes dans les noyaux ¹¹⁹Cs, ¹¹⁹Ba, et ¹¹⁸Cs extrêmement déficients en neutrons étudiés avec le dispositif JUROGAM 3 + MARA Deux schémas de niveaux très complets ont été établis jusqu’à très hauts spins dans les noyaux de lanthanides riches en protons, ¹¹⁹Cs (impair-pair) et ¹¹⁸Cs (impair-impair). Ces nouveaux résultats, ainsi qu’une bande de rotation nouvellement identifiée et plusieurs états de basse énergie d’excitation mis en évidence dans ¹¹⁹Ba, contribuent de manière significative à la compréhension de l’évolution de la collectivité et de la triaxialité en direction de la drip-line proton dans cette région de noyaux. Deux états isomériques situés à basse énergie d’excitation, avec des demi-vies de T₁/₂=0.36(2) μs et T₁/₂=55(5) μs, ont été identifiés comme les têtes de bande 5/2⁻ et 11/2⁻ des bandes basées sur les orbitales neutron h₁₁/₂ dans ¹¹⁹Ba, et proton h₁₁/₂ dans ¹¹⁹Cs. Un état isomérique a été mesuré avec une demi-vie de T₁/₂=0.55(6) μs pour l’état 7⁺ en dessous de la tête de bande 8⁺ appartenant à la bande πh₁₁/₂ ⊗ νh₁₁/₂ dans ¹¹⁸Cs. Les structures des bandes observées ont été discutées sur la base des propriétés d’alignement des bandes, de la systématique, et des calculs de modèle en couches tournant conservant le nombre de particules. Une coexistence de formes prolate-oblate proche de l’état fondamental dans le noyau riche en protons fortement déformé ¹¹⁹Cs a été observée pour la première fois. Ces résultats ouvrent la voie à d’autres investigations expérimentales et théoriques sur les noyaux de lanthanides très riches en protons, pour lesquels des formes aplaties dans l’état fondamental sont prédites. Des bandes chirales construites sur une configuration impliquant uniquement des protons dans le régime de backbending transitoire ont également été observées pour la première fois dans ¹¹⁹Cs, montrant que la chiralité est un phénomène général dans les noyaux, étant robuste et présent non seulement dans des systèmes quantiques à plusieurs corps avec deux composantes, protons et neutrons, mais aussi dans les systèmes quantiques à une composante, seulement protons. Les calculs utilisant le modèle en couches tournant conservant le nombre de particules et le modèle TAC-2D avec fonctionnelle de densité covariante reproduisent bien la coexistence oblate-prolate ainsi que les bandes chirales observées dans le noyau ¹¹⁹Cs.