近三年,陕西师范大学粒子物理与核物理团队张文超副教授和郑华研究员及合作者在相对论重离子碰撞与奇特强子物理等方向取得多项成果。他们作为部分子和强子级联蒙特卡洛模型PACIAE团队核心成员,深度参与了PACIAE 4.0模型研发,成功将其升级至基于PYTHIA 8.3的版本(Comput. Phys. Commun. 310, 109520 (2025)),并将其应用于奇特强子性质(Phys. Rev. D 113, L031501 (2026); Phys. Lett. B 872, 140068 (2026); Phys. Rev. D 112, 014033 (2025); Phys. Rev. D 110, 054046 (2024); Phys. Rev. C 110, 014910 (2024))、J/ψ粒子产生及强子化机制(Phys. Rev. D, 113, 054038 (2026); Phys. Rev. C 113, 045210 (2026); Phys. Rev. C 113, 024902 (2026); Phys. Rev. C 110, 014910 (2024))和重离子碰撞唯象研究(Phys. Rev. C 113, 034907 (2026); Phys. Rev. C 112, 014908 (2025); Nucl. Tech. 48, 120501 (2025); Acta Phys. Sin. 73, 181201 (2024));同时,基于流体力学与热统计模型,探究了末态强子横动量谱的标度行为(Phys. Rev. C, 2026, accepted)及QCD相变特性(Phys. Rev. D 2026, accepted; Phys. Rev. D 112, 096022 (2025); Phys. Rev. D 111, 036010 (2025))。
新版模型优化了部分子级联和强子化过程,拓展了对pp、pPb、e⁺e⁻等碰撞体系的模拟能力。团队利用该模型系统模拟了J/ψ与轻强子的产生,并首次探究了J/ψ-轻强子能量关联函数,为重夸克偶素非微扰产生提供新视角。针对X(3872)、X(2370)、Tcs0*(2870)0、G(3900)和X(2300)等奇特强子候选者,团队分析了其产额、快度与横动量分布,首次提出这些运动学差异可作为鉴别奇特强子内部构型(四夸克态、分子态、胶球等)的有效判据;同时发展了基于组分模型的新方法确定其量子数JPC。团队对pp碰撞的实验观察量进行了系统研究与比较,为高能方向给出了一套可靠的PACIAE模型研究pp碰撞的使用参数。

PACIAE模型模拟高能质子-质子(pp)碰撞示意图
在流体力学方面,团队在CLVisc模型中引入非广延统计,发展出NEX-CLVisc模型,将非广延效应贯穿于初始条件、状态方程及末态冻出过程。该模型不仅更好再现了末态带电强子的赝快度分布,还将横动量谱的描述范围拓展至6–8 GeV/c,显著优于传统CLVisc结果。基于流体力学框架,团队还解释了高能核碰撞中末态强子横动量谱的不依赖中心度的标度行为。此外,基于统计模型,团队系统探讨了偏离局域热平衡程度、磁场强度及化学势对热力学量的影响,深化了对高温高密QCD物质性质的理解。
上述工作发表于Phys. Rev. C/D、Phys. Lett. B、Comput. Phys. Commun.等期刊,其中包含Phys. Rev. C 6篇,Phys. Rev. D 7篇(其中一篇letter)。这些工作为探索粲偶素在热密介质中的演化提供了新理论工具,也为未来高亮度LHC和BESIII升级实验中的奇特强子鉴别奠定了方法基础,有望推动强相互作用物质相结构与奇特强子物理的交叉研究。
相关工作的代表作:
[1] J. P. Zhang, Q. Yang*, W. C. Zhang*, and Y. J. Zhao, Phys. Rev. D, 113, 054038 (2026).
[2] J.P. Zhang, G.Y. Wang, W.C. Zhang*, B. Feng, A.K. Lei, Z.L. She, H. Zheng, D.M. Zhou*, Y.L. Yan, B.H. Sa*, Phys. Rev. C 113, 045210 (2026).
[3] Z. Xie, A.K. Lei, H. Zheng*, W.C. Zhang, D.M. Zhou*, Z.L. She, Y.L. Yan, B.H. Sa*, Phys. Rev. C 113, 034907 (2026).
[4] J. Cao, W.C. Zhang*, J.P. Zhang, B. Feng, A.K. Lei, Z.L. She, H. Zheng, D.M. Zhou*, Y.L. Yan, B.H. Sa*, Phys. Rev. D 113, L031501 (2026).
[5] Z.Y. Qin, J.H. Shi, J.P. Zhang, J. Cao, B. Feng, W.C. Zhang*, H. Zheng, S.J. Mao, Phys. Rev. D 112, 096022 (2025).
[6] J. Cao, W.C. Zhang*, Z.L. She, A.K. Lei, J.P. Zhang, H. Zheng, D.M. Zhou*, Y.L. Yan, Z.Q. Wang, B.H. Sa*, Phys. Rev. D 112, 014033 (2025).
[7] Z. Xie, A.K. Lei, H. Zheng*, W.C. Zhang, D.M. Zhou*, Z.L. She, Y.L. Yan, B.H. Sa*, Phys. Rev. C 112, 014908 (2025).
[8] J.H. Shi, Z.Y. Qin, J.P. Zhang, J. Cao, Z.F. Jiang, W.C. Zhang*, H. Zheng, Phys. Rev. D 111, 036010 (2025).
[9] J. Cao, Z.L. She*, J.P. Zhang, J.H. Shi, Z.Y. Qin, W.C. Zhang*, H. Zheng, A.K. Lei, D.M. Zhou*, Y.L. Yan, B.H. Sa*, Phys. Rev. D 110, 054046 (2024).
[10] K.F. Ye, Q. Wang, J.H. Shi, Z.Y. Qin, W.C. Zhang*, A.K. Lei, Z.L. She, Y.L. Yan, and B.H. Sa, Phys. Rev. C 109, 035201 (2024).