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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.43.2023.tde-18102023-152957
Document
Author
Full name
Breno Agatão Garcia
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Higa, Renato (President)
Boito, Diogo Rodrigues
Frederico, Tobias
Title in Portuguese
O sistema $Lambda nn$ em Teoria de Campos Efetiva
Keywords in Portuguese
física de baixas energias
física nuclear
ressonâncias
teoria de campos efetiva
Abstract in Portuguese
Apesar de recentes estudos experimentais parecerem estar cada vez mais próximos de obterem informações sobre a interação $\Lambda n$, até hoje, nenhum dado de espalhamento $\Lambda n$ foi publicado. A informação disponível sobre o sistema é obtida por meio de modelos fenomenológicos, como o Nijmegen model D. Através deles, é possível obter números para os parâmetros de espalhamento de dois corpos como o comprimento de espalhamento $a_2$ e o alcance efetivo $r_2$. Mais informações sobre essa interação de dois corpos é importante, tendo em vista que, nos últimos anos, estudos experimentais apontam para a existência de um estado de três corpos $\Lambda n n$. Estudos teóricos são categóricos em apontar que é bastante improvável a existência de um estado ligado $\Lambda n n$. No entanto, a existência de um estado ressonante $\Lambda n n$ parece ser mais plausível de ser formado usando os escassos dados fenomenológicos sobre a interação $\Lambda n$. No presente trabalho, nós focamos em procurar ressonâncias no sistema $\Lambda n n$. Utilizamos a teoria de campos efetiva chamada pionless EFT ($ ot\!\pi$EFT), na qual é baseada em interações de contato e assume expansões perturbativas na razão $r_2/a_2$, e o modelo fenomenológico baseado em potenciais separáveis, o qual não depende de que $r_2/a_2$ seja pequeno. Utilizamos os valores do Nijmegen model D para os parâmetros de espalhamento. A fim de obter as trajetórias dos polos, nós utilizamos fatores de escalonamento que multiplicam a interação $\Lambda n$. Obtemos as trajetórias dos polos escalonando os comprimentos de espalhamento de dois corpos ($a_{s(\Lambda n)}$ e $a_{t(\Lambda n)}$) e a intensidade da força de três corpos ($g(\Lambda)$), para a abordagem com teoria efetiva, e escalonamos a intensidade do potencial $\Lambda n$ para o modelo de potencial separável. Com o último, achamos ressonâncias físicas apenas em um intervalo limitado, e com valores relativamente altos, do fator de escalonamento.
Title in English
$\Lambda nn$ system in Effective Field Theory
Keywords in English
effective field theory
low-energy physics
nuclear physics
resonances
Abstract in English
Although recent experimental studies seem to be closer to constrain the $\Lambda n$ interaction, until now, no scattering data from $\Lambda n$ have been published. The available information for this system comes from phenomenological potential models, such as the Nijmegen $\Lambda n$ interaction. From that, one gets numbers for scattering parameters such as the two-body scattering length $a_2$ and effective range $r_2$. More information on this two-body interaction is important, specifically, given some experimental signs in recent years about the existence of a three-body $\Lambda n n$ state. From the theoretical side, a couple of studies consistently assures that a bound $\Lambda n n$ state is very unlikely to exist. However, a $\Lambda n n$ resonant state could be more prone to be formed from the poorly available phenomenological information about the $\Lambda n$ interaction. In the present work we focus on searching for resonances in the $\Lambda n n$ system. We use pionless effective field theory ($ ot\!\pi$EFT), which is based on contact interactions and assumes a perturbative expansion in the ratio $r_2/a_2$, and a phenomenological model based on rank-one separable potentials, which does not necessarily assume $r_2/a_2$ to be small. We use the Nijmegen model D values as scattering parameters. In order to obtain the pole trajectories, we resort to scaling factors that multiplies the two-body $\Lambda n$ interaction. We obtain pole trajectories by scaling the two-body scattering lengths ($a_{s(\Lambda n)}$ and $a_{t(\Lambda n)}$) and the three-body strength ($g(\Lambda)$) in the EFT approach, and scaling the strength of the $\Lambda n$ potential in the separable potential model. With the latter, one finds resonances only in a limited interval and with relatively large values of the scaling factor
 
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Publishing Date
2023-11-09
 
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