Effect of internal magnetic field on collective flow in heavy ion collisions at intermediate energies
Effect of internal magnetic field on collective flow in heavy ion collisions at intermediate energies
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内部磁场对中能重离子碰撞集体流的影响
DOI：
10.1103/physrevc.99.064607
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发表时间：
2019-05
影响因子：
3.1
通讯作者：
Wang Fuqiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun Yuliang;Wang Yongjia;Li Qingfeng;Wang Fuqiang
近年来，核物质在高温、密度和同位旋不对称等极端条件下的性质引起了广泛关注。目前，重离子反应与相应模型模拟相结合是研究该课题的最重要方法之一。众所周知，重离子碰撞会产生强磁场。然而，在以前的输运模型模拟中，它对带电粒子运动的影响通常被忽略。在这项工作中，在超相对论量子分子动力学（UrQMD）模型中，计算了内部磁场的时间演化和空间分布。发现对于 $E_{\text{lab}}$=1 GeV/核子碰撞参数为 7 fm 的 Au+Au 碰撞，磁场强度达到约 $eB\approx470$ MeV$^{2}$ ($B\approx8\times10^{16}$ G)。 Cu+Au 碰撞中的磁场表现出与 Au+Au 碰撞中稍有不同的空间分布。研究发现，磁场在一定程度上影响π介子向前和向后速度的定向流，这取决于撞击参数和束流能量，而对椭圆流的影响很小。这表明，由于中能重离子碰撞产生的$\pi$介子被认为是核对称能的敏感探针，因此有必要考虑内部磁场的影响。
The properties of nuclear matter under extreme conditions of high temperature, density and isospin-asymmetry have attracted wide attentions in recent years. At present, heavy ion reactions in combination with corresponding model simulations are one of the most important ways to investigate this subject. It is known that a strong magnetic field can be created in heavy ion collisions. However, its effect on the motion of charged particles is usually neglected in previous transport model simulations. In this work, within the Ultra-relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD) model, the temporal evolution and spatial distribution of the internal magnetic field are calculated. The magnetic field strength is found to reach about $eB\approx470$ MeV$^{2}$ ($B\approx8\times10^{16}$ G) for Au+Au collisions at $E_{\text{lab}}$=1 GeV/nucleon with impact parameter of 7 fm. The magnetic field in Cu+Au collisions exhibits somewhat different spatial distribution from that in Au+Au collisions. The magnetic field is found to affect the directed flow of pions at forward and backward rapidities to some extent, dependent of the impact parameter and beam energy while the effect on the elliptic flow is small. This suggests that, because $\pi$ mesons produced in heavy ion collisions at intermediate energies are considered as a sensitive probe for the nuclear symmetry energy, it is necessary to consider the effect of the internal magnetic field.
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