Нерелятивістське дослідження мас-спектрів і теплових властивостей кварконієвої системи з потенціалом Екарта-Гельмана
Анотація
У цьому дослідженні ми моделюємо потенціал Екарта-Гельмана (EHP) для взаємодії в системі кварк-антикварк. Розв'язки рівняння Шредінгера отримані з ЕГП методом Нікіфорова-Уварова. Отримано рівняння енергії та нормовану хвильову функцію. Маси важких мезонів, таких як чармоній (cc-) і боттоній (bb-), для різних квантових чисел були передбачені за допомогою рівняння енергії. Крім того, розподільча функція була розрахована з рівняння енергії, після чого були отримані інші теплові властивості, такі як середня енергія, вільна енергія, ентропія та питома теплоємність. Отримані результати показали покращення порівняно з роботами інших дослідників і чудово узгоджувалися з експериментальними даними.
Завантаження
Посилання
H. Ciftci, and H.F. Kisoglu, “Nonrelativistic-Arbitrary l-states of quarkonium through Asymptotic Iteration method”, Advances in High Energy Physics, 4549705 (2018). https://doi.org/10.1155/2018/4549705
H. Mutuk, “Mass Spectra and Decay constants of Heavy-light Mesons: A case study of QCD sum Rules and Quark model”, Advan. in High Energy Phys. 8095653 (2018). https://doi.org/10.1155/2018/8095653
M. Allosh, Y. Mustafa, N.K. Ahmed, and A.S. Mustafa, “Ground and Excited state mass spectra and properties of heavy-light mesons”, Few-Body Syst. 62, 26 (2021). https://doi.org/10.1007/s00601-021-01608-1
E. Omugbe, O.E. Osafile, I.B. Okon, E.P. Inyang, E.S. William, and A. Jahanshir, “Any L-state energy of the spinlessSalpeter equation under the Cornell potential by the WKB Approximation method: An Application to mass spectra of mesons”, Few-Body Systems, 63(1), 7 (2022). https://doi.org/10.1007/s00601-021-01705-1
E.S. William, E.P. Inyang, and E.A. Thompson, “Arbitrary -solutions of the Schrödinger equation interacting with Hulthén-Hellmann potential model”, Revista Mexicana Fisica, 66, 730 (2020). https://doi.org/10.31349/RevMexFis.66.730
E. Omugbe, “Non-relativistic eigensolutions of molecular and heavy quarkonia interacting potentials via the Nikiforov-Uvarov method”, Canadian Journal of Physics, 98, 1125 (2020). https://doi.org/10.1139/cjp-2020-0039
E.S. William, E.P. Inyang, I.O. Akpan, J.A. Obu, A.N. Nwachukwu, and E.P. Inyang, “Ro-vibrational energies and expectation values of selected diatomic molecules via Varshni plus modified Kratzer potential model”, Indian Journal of Physics, (2022). https://doi.org/10.1007/s12648-022-02308-0
E.P. Inyang, and E.O. Obisung, “The study of electronic states of NI and ScI molecules with screened Kratzer Potential”, East Eur. J. Phys. 3, 32 (2022). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-3-04
E.P. Inyang, E.S. William, E. Omugbe, E.P. Inyang, E.A. Ibanga, F. Ayedun, I.O. Akpan, and J.E. Ntibi, “Application of Eckart-Hellmann potential to study selected diatomic molecules using Nikiforov-Uvarov-Functional analysis method”, Revista Mexicana de Fisica, 68, 14 (2022). https://doi.org/10.31349/RevMexFis.68.020401
E.P. Inyang, E.S.William , J.E.Ntibi, J.A.Obu, P.C.Iwuji, and E.P.Inyang “Approximate solutions of the Schrodinger equation with Hulthen plus screened Kratzer potential using the Nikiforov-Uvarov-Functional analysis method: An Application to diatomic molecules”., Canadian Journal of Physics (2022). https://doi.org/10.1139/cjp-2022-0030
E.P. Inyang, E.P. Inyang, I.O. Akpan, J.E. Ntibi, and E.S.William, “Analytical solutions of the Schrödinger equation with class of Yukawa potential for a quarkonium system via series expansion method”, European Journal of Applied Physics 2, 26 (2020). http://dx.doi.org/10.24018/ejphysics.2020.2.6.26
E.P. Inyang, P.C. Iwuji, J.E. Ntibi, E.S. William, and E.A. Ibanga, “Solutions of the Schrodinger equation with Hulthen –screened Kratzer potential: Application to diatomic molecules”, East. Eur. J. Phys. 1, 11 (2022). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-2-02
M. Abu-Shady, T.A. Abdel-Karim, and E.M. Khokha, “Exact solution of the N-dimensional Radial Schrödinger Equation via Laplace Transformation method with the Generalized Cornell potential”, J. Quantum Phys. 45, 587 (2018). https://doi.org/10.48550/arXiv.1802.02092
E. Omugbe, O.E. Osafile, I.B. Okon, E.S. Eyube, E.P. Inyang, U.S. Okorie, A. Jahanshir, and C.A. Onate, “Non-relativistic bound state solutions with α-deformed Kratzer-type potential using the super-symmetric WKB method: application to theoretic-information measures”, European Physical Journal D, 76, 72 (2022), https://doi.org/10.1140/epjd/s10053-022-00395-6
E. Omugbe, O.E. Osafile, E.P. Inyang, and A. Jahanshir, “Bound state solutions of the hyper-radial Klein-Gordon equation under the Deng-Fan potential by WKB and SWKB methods”, Physica Scripta, 96(12), 125408 (2021). https://doi.org/10.1088/1402-4896/ac38d4
C.O. Edet, S. Mahmoud, E.P. Inyang, N. Ali, S.A. Aljunid, R. Endut, A.N. Ikot, and M. Asjad, “Non-Relativistic Treatment of the 2D Electron System Interacting via Varshni-Shukla Potential Using the Asymptoptic Iteration Method”, Mathematics, 10, 2824 (2022). https://doi.org/10.3390/math10152824
M. Abu-shady, C.O. Edet, and A.N. Ikot, “Non-relativistic Quark model under external magnetic and Aharanov-Bohm (AB) fields in the presence of Temperature-Dependent confined Cornell potential”, Canadian Journal of Physics, (2021) https://doi.org/10.11139/cjp-2020-0101
R. Kumar, and F. Chand, “Asymptotic study to the N-dimensional Radial Schrodinder Equation for the quark-antiquark system”, Commun. In Theor. Phys .59, 467 (2013). https://doi.org/10.1088/0253-6102/59/5/02
J.P. Prasanth, K. Sebastian, and V.M. Bannur, “Revisiting Cornell potential model of the Quark-Gluon plasma”, Physica A, 558,124921 (2020). https://doi.org/10.1016/j.physa.2020.124921
H. S. Chung, J. Lee, and D. Kang, “Cornel potential parameters for S-wave heavy quarkonia”, Journal of the Korean physical society, 52, 1151 (2008). https://doi.org/10.3938/jkps.52.1151
R. Kumar, R.M. Singh, S.B. Bhahardivaj, R. Rani, and F. Chand, “Analytical solutions to the Schrodinger equation for generalized Cornell potential and its application to diatomic molecules and heavy mesons”, Mod. Phys. Lett. A. 37, 2250010 (2022). https://doi.org/10.1142/S0217732322500109
A. Vega, and J. Flores, “Heavy quarkonium properties from Cornell potential using variational method and supersymmetric quantum mechanics”, Pramana – J. Phys. 87, 73 (2016). https://doi.org/10.1007/s12043-016-1278-7
H. Mutuk, “Cornell Potential: A Neural Network Approach”, Advan. in High Energy Phys. 22, 3105373 (2019). https://doi.org/10.1155/2019/3105373
H. Hassanabadi, M. Ghafourian, and S. Rahmani, “Study of the Heavy-Light mesons properties via the Variational method for Cornell interaction”, Few-Body Syst. 57, 249 (2016). https://doi.org/10.1007/s00601-015-1040-6
M. Abu-Shady, and S.Y. Ezz-Alarab, “Trigonometric Rosen–Morse Potential as a Quark–Antiquark Interaction Potential for Meson Properties in the Non-relativistic Quark Model Using EAIM”. Few-Body Systems, 60, 66 (2019). https://doi.org/10.1007/s00601-019-1531-y
M. Abu-shady, H.M. Mansour, and A.I. Ahmador, “Dissociation of Quarkonium in Hot and Dense media in an Anisotropic plasma in the Non-relativistic Quark model”, Advances in High Energy Physics, 4785615 (2019). https://doi.org/10.1155/2019/4785615
E.P. Inyang, E.P. Inyang, J.E. Ntibi, E.E. Ibekwe, and E.S. William, “Approximate solutions of D-dimensional Klein-Gordon equation with Yukawa potential via Nikiforov-Uvarov method”, Indian Journal of Physics, 95, 2733 (2021). https://doi.org/10.1007/s12648-020-01933-x
E.P. Inyang, E.P. Inyang, E.S. William, and E.E. Ibekwe, “Study on the applicability of Varshni potential to predict the mass-spectra of the Quark-Antiquark systems in a non-relativistic framework”, Jordan Journal of Physics, 14, 337 (2021). https://journals.yu.edu.jo/jjp/Draft/Vol14No4/8-%20Study%20on%20the%20Applicability,%20Inyang%20et%20al.pdf
E.E. Ibekwe, U.S. Okorie, J.B. Emah, E.P. Inyang, and S.A. Ekong, “Mass spectrum of heavy quarkonium for screened Kratzer potential (SKP) using series expansion method”, Eur. Phys. J. Plus, 87, 136 (2021). https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-021-01090-y
I.O. Akpan, E.P. Inyang, E.P. Inyang, and E.S. William, “Approximate solutions of the Schrödinger equation with Hulthen-Hellmann Potentials for a Quarkonium system”, Revista Mexica De Fisica, 67, 482 (2021). https://doi.org/10.31349/RevMexFis.67.482
K.R. Purohit, P. Jakhad, and A.K. Rai, “Quarkonium spectroscopy of the linear plus modified Yukawa potential”, Phys. Scripta, 97, 044002 (2022). https://doi.org/10.1088/1402-4896/ac5bc2
S. Patel, P.C. Vinodkumar, and S. Bhatnagar, ”Decay rates of charmonia within a quark-antiquark confining potential”, Chinese Physics C, 40, 053102 (2016). https://doi.org/10.1088/1674-1137/40/5/053102
V. Mateu, P.G. Ortega, D.R. Entem, and F. Fernadez, “Calibrating the nave Cornell model with NRQCD”, The European Physical Journal C, 79, 323 (2019). https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-6808-2
F. Brau, and C. Sernay, “The three-dimensional Fourier grid Hamiltonian method”, Journal of computational physics, 139, 136 (1998). https://doi.org/10.1006/jcph.1997.5866
A. Bhaghyesh, “Charmonium properties using the Discrete variable representation (DVR) method”, Advances in High Energy Physics, 9991152 (2021). https://doi.org/10.1155/2021/9991152
S. Jacobs, M.G. Olsson, and C. Suchyta, “Comparing the Schrodinger and Spinless Salpeter equations for heavy-quark bound states”, Physical Review D, 33, 3338 (1986). https://doi.org/10.1103/physrevd.33.3338
B. Grinstein, “A modern introduction to quarkonium theory”, International Journal of Modern Physics, 15, 461 (2000). https://doi.org/10.1142/S0217751X00000227
W. Lucha, F. Schoberl, and D. Gromes, “Bound states of quarks”, Physics Reports, 200, 127 (1991). https://doi.org/10.1016/0370-1573(91)90001-3
E. P. Inyang, A.N.Ikot, I.O.Akpan, J.E.Ntibi, E.Omugbe, and E. S. William, “Analytic study of thermal properties and masses of heavy mesons with quarkonium potential”, Result in Physics. (2022) 105754. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2022.105754
E.P. Inyang, E.P. Inyang, I.O. Akpan, J.E. Ntibi, and E.S. William, “Masses and thermodynamic properties of a Quarkonium system”, Canadian Journal Physics, 99, 990 (2021). https://doi.org/10.1139/cjp-2020-0578
E.P. Inyang, E.O. Obisung, P.C. Iwuji, J.E. Ntibi, J. Amajama, and E.S. William, “Masses and thermal properties of a charmonium and Bottomonium mesons”, J. Nig. Soc. Phys. Sci. 4 (2022). https://doi.org/884.10.46481/jnsps.2022.884
C. Eckart, “The Penetration of a potential Barrier by Electrons”, Phys. Rev. 35, 1303 (1930). https://doi.org/10.1103/PhysRev.35.1303
H. Hellmann, “A New Approximation Method in the Problem of Many Electrons”, J. Chem. Phys. 3, 61 (1935). https://doi.org/10.1063/1.1749559
C.A. Onate, J.O. Ojonubah, A. Adeoti, E.J. Eweh, and M. Ugboja, “Approximate Eigen Solutions of D.K.P. and Klein-Gordon Equations with Hellmann Potential”, Afr. Rev. Phys. 9, 497 (2014). http://eprints.lmu.edu.ng/1594/1/ONATE%2032.pdf
E.P. Inyang, E.S. William, J.O. Obu, B.I. Ita, E.P. Inyang, and I.O. Akpan, “Energy spectra and expectation values of selected diatomic molecules through the solutions of Klein-Gordon equation with Eckart-Hellmann potential model”, Molecular Physics, 119(23), e1956615 (2021). https://doi.org/10.1080/00268976.2021.1956615
S.K. Nikiforov, and V.B. Uvarov. Special functions of Mathematical Physics, (Birkhauser, Basel, 1988)
E.P. Inyang, E.S. William, and J.A. Obu, “Eigensolutions of the N-dimensional Schrödinger equation` interacting with Varshni-Hulthen potential model”, Rev. Mexi. Fisi. 67, 193 (2021). https://doi.org/10.31349/RevMexFis.67.193
M. Abu-Shady, “N-dimensional Schrödinger equation at finite temperature using the Nikiforov-Uvarov method”, J. Egypt. Math. Soc. 23, 4 (2016). https://doi.org/10.1016/j.joems.2016.06.006
I.S. Gradshteyn, and I.M. Ryzhik, Tables of integrals, series and product, 7th ed. (Academic Press, Boston, 2007).
E.P. Inyang, E.P. Inyang, J. Karniliyus, J.E. Ntibi, and E.S. William, “Diatomic molecules and mass spectrum of heavy quarkonium system with Kratzer-screened Coulomb potential (KSCP) through the solutions of the Schrödinger equation”, European Journal of Applied Physics, 3, 55 (2021). https://doi.org/10.24018/ejphysics.2021.3.2.61
E.P. Inyang, P.C. Iwuji, J.E. Ntibi, E. Omugbe, E.A. Ibanga, and E.S. William “Quark-antiquark study with inversely quadratic Yukawa potential using Nikiforov-Uvarov-Functional analysis method”, East Eur. J. Phys. 2, 43 (2022), https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/18535/16839
R. Olive, D.E. Groom, and T.G. Trippe, “Particle Data Group”, Chin. Phys. C, 38, 60 (2014).
M. Tanabashi, C.D. Carone, T.G. Trippe, and C.G. Wohl, Particle Data Group, Phys. Rev. D, 98, 546 (2018).
Авторське право (c) 2022 Етідо П. Іньянг, Еффіонг О. Обісунг, Едді С. Вільям, Ітуен Б. Окон
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
