High-precision mass measurements of neutron deficient silver isotopes probe the robustness of the $N$ = 50 shell closure - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2024

High-precision mass measurements of neutron deficient silver isotopes probe the robustness of the $N$ = 50 shell closure

Z Ge
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M Reponen
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T Eronen
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B.S Hu
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M Kortelainen
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A Kankainen
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I.D Moore
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D.A Nesterenko
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C.X Yuan
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O Beliuskina
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L Cañete
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R de Groote
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T Dickel
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A de Roubin
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S Geldhof
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W Gins
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J.D Holt
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A Jaries
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A Jokinen
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Á Koszorús
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G Kripko-Koncz
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S Kujanpää
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Y.H Lam
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S Nikas
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A Ortiz-Cortes
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H Penttilä
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D Pitman-Weymouth
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W Plaß
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A Raggio
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S Rinta-Antila
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J Romero
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M Stryjczyk
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M Vilen
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V Virtanen
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A Zadvornaya
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Résumé

High-precision mass measurements of exotic $^{95-97}$Ag isotopes close to the $N = Z$ line have been conducted with the JYFLTRAP double Penning trap mass spectrometer, with the silver ions produced using the recently commissioned inductively-heated hot cavity catcher laser ion source at the Ion Guide Isotope Separator On-Line facility. The atomic mass of $^{95}$Ag was directly determined for the first time. In addition, the atomic masses of $\beta$-decaying 2$^+$ and 8$^+$ states in $^{96}$Ag have been identified and measured for the first time, and the precision of the $^{97}$Ag mass has been improved. The newly measured masses, with a precision of $\approx$ 1 keV/c$^2$, have been used to investigate the $N =$ 50 neutron shell closure confirming it to be robust. Precise empirical shell-gap and pairing energies determined with the new ground-state mass data are used to benchmark state-of-the-art \textit{ab initio} calculations with various chiral effective field theory Hamiltonians. In addition, density functional theory (DFT) calculations and configuration-interaction shell-model (CISM) calculations are compared with the experimental results. All theoretical approaches face challenges to reproduce the trend of nuclear ground-state properties in the silver isotopic chain across the $N =$50 neutron shell and toward the proton drip-line. Furthermore, the precise determination of the isomeric excitation energy of $^{96m}$Ag serves as a benchmark for \textit{ab initio} predictions of nuclear properties beyond the ground state, specifically for odd-odd nuclei situated in proximity to the proton dripline below $^{100}$Sn.

Dates et versions

hal-04426488 , version 1 (30-01-2024)

Identifiants

Citer

Z Ge, M Reponen, T Eronen, B.S Hu, M Kortelainen, et al.. High-precision mass measurements of neutron deficient silver isotopes probe the robustness of the $N$ = 50 shell closure. 2024. ⟨hal-04426488⟩
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