<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">1487954</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2024.1487954</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Mixing of isoscalar and isovector characteristics in the low-energy dipole mode</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Inakura and Ebata</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3389/fphy.2024.1487954">10.3389/fphy.2024.1487954</ext-link>
</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>Tsunenori</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1995729/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Ebata</surname>
<given-names>Shuichiro</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/815919/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>Office of Institutional Research and Decision Support</institution>, <institution>Tokyo Institute of Technology</institution>, <addr-line>Tokyo</addr-line>, <country>Japan</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>Laboratory for Zero-Carbon energy</institution>, <institution>Institute of Innovative Research</institution>, <institution>Tokyo Institute of Technology</institution>, <addr-line>Tokyo</addr-line>, <country>Japan</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<sup>3</sup>
<institution>Graduate School of Science and Engineering</institution>, <institution>Saitama University</institution>, <addr-line>Saitama</addr-line>, <country>Japan</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2610812/overview">Oscar Moreno</ext-link>, Complutense University of Madrid, Spain</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/527389/overview">Chen Ji</ext-link>, Central China Normal University, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1939123/overview">Francesco Giovanni Celiberto</ext-link>, University of Alcal&#xe1;, Spain</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Tsunenori Inakura, <email>inakura@gmail.com</email>; Shuichiro Ebata, <email>ebata@mail.saitama-u.ac.jp</email>
</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>06</day>
<month>12</month>
<year>2024</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2024</year>
</pub-date>
<volume>12</volume>
<elocation-id>1487954</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>29</day>
<month>08</month>
<year>2024</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>05</day>
<month>11</month>
<year>2024</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2024 Inakura and Ebata.</copyright-statement>
<copyright-year>2024</copyright-year>
<copyright-holder>Inakura and Ebata</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>We investigated isospin splitting in low-energy dipole (LED) states of spherical nuclei such as <sup>40</sup>Ca, <sup>90</sup>Zr, <sup>132</sup>Sn, <sup>208</sup>Pb, and several <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones using self-consistent Hartree&#x2013;Fock plus random phase approximation calculations. Our analysis of isovector dipole (IVD) and isoscalar dipole (ISD) strengths, along with transition densities, reveals a clear energy-dependent relationship between IS and IV modes in <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr. For <sup>208</sup>Pb and <sup>132</sup>Sn, LED states show mixed IS &#x2b; IV characteristics due to different neutron and proton shell structures. In <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones, <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes exhibit varying IS and IV properties with smooth transitions as neutron excess increases. Our results suggest that compressional ISD strengths could provide valuable insights into the slope parameter of the nuclear equation of state. The observed dependence on nuclear shell structures and neutron&#x2013;proton correlations highlights the need for precise measurements and further research in nuclear physics.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>electric dipole mode</kwd>
<kwd>PDR</kwd>
<kwd>isoscalar and isovector characteristics</kwd>
<kwd>RPA</kwd>
<kwd>energy density functional</kwd>
<kwd>Hartree&#x2013;Fock method</kwd>
</kwd-group>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Nuclear Physics&#x200b;</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>Low-energy dipole (LED) excitation is one of the key ingredients to investigate nuclear properties. The LED states appear in low excitation energy compared with the excitation energy of giant dipole resonance (GDR), having sizable strengths up to several percentage of the Thomas&#x2013;Reiche&#x2013;Kuhn sum rule. They have been observed in wide nuclear mass regions, e.g., <sup>48</sup>Ca [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], <sup>68</sup>Ni [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], <sup>90</sup>Zr [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], <sup>132</sup>Sn [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>], and <sup>208</sup>Pb [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. The systematic calculations for the dipole mode <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>] show that the LED state appears in many isotopes. The LED state on a neutron-rich nucleus has been called the pygmy dipole resonance, which is often interpreted as a collective oscillation of the neutron skin and the remnant core [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] (skin-core oscillation). There have been many studies for the LED to probe the properties of neutron matter, nuclear symmetry energy, and the slope parameter in the equation of state of neutron matter. However, its nature is still under debate.</p>
<p>It is found from recent experiments [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] that the LED state has two components in its lower- and higher-energy regions. The lower LED has an isoscalar (IS) &#x2b; isovector (IV) characteristic, whereas the higher LED has IV dominant characteristic. These characteristics are indicated by comparing the <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths induced by <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> scattering for the IS characteristic and <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> scattering for the IV characteristic. This phenomenon is called LED isospin splitting. Several theoretical calculations [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>] using the (quasi-particle) random-phase approximation (RPA) show that the calculated LED state in magic nuclei has both IS and IV characteristics in its strengths and transition densities. However, the underlying structure of LED isospin splitting is not well-understood yet.</p>
<p>To investigate LED isospin splitting, we systematically study the LED states of several spherical nuclei and <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones, using the RPA calculation, which describes the IV dipole (IVD) and the compressional IS dipole (ISD) modes. We obtain the pure IS characteristic (and pure IV character) in the <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes of <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr, while the isospin-mixed LED strengths appear in <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei. Isospin-mixing is induced by proton and neutron shell structures near the Fermi levels. Our calculation for <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotone shows that the <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode with the pure IS characteristic varies smoothly to the lower component in LED isospin splitting. The LED is expected to be a substitute for observing the slope parameter <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the nuclear equation of state (EOS). There have been many studies to investigate which observable LED has the strongest correlation with <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, but we have not yet pinned down the value of <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. We show that low-energy compressional ISD strengths might be a suitable probe of <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The manuscript is organized as follows: <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref> reviews briefly the Hartree&#x2013;Fock (HF) and the RPA calculation. In <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, we calculate the LED states in <sup>40</sup>Ca, <sup>90</sup>Zr, <sup>208</sup>Pb, and <sup>132</sup>Sn and analyze the properties of LED isospin splitting. Changes in the LED properties in <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones are shown. We mention the relation between the ISD strength and <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Conclusions are given in <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>.</p>
</sec>
<sec sec-type="methods" id="s2">
<title>2 Methods</title>
<p>We employ the HF &#x2b; RPA approach to describe LED states. The numerical code used in the present calculation is a revised version of the code developed in [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>].</p>
<p>We use the Skyrme effective interaction and the minimal nuclear energy density functional (EDF) [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>]. The Skyrme interaction is an EDF often used in mean-field model calculations and is characterized by being expanded in terms of delta functions in space. The parameter set is determined according to each protocol. The adopted Skyrme interactions are <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>], SLy4 [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>], UNEDF1 [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>], SkI2, and SkI3 [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>] parameter sets. The minimal EDF has been recently presented as an EDF with the smallest number of possible phenomenological parameters. The SeaLL1 parameter set is used in this work. The pairing correlation is ignored in this paper because its contribution to LEDs is small, as shown in [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>]. We only restrict our consideration to spherical nuclei to avoid complicating the discussion with nuclear deformation and pairing effects. Therefore, the HF &#x2b; RPA approach is a sufficient model for our purpose, when we discuss the LED in closed-shell and spherical nuclei.</p>
<p>Here, two operators for IVD and compressional ISD are introduced to investigate isovector and isoscalar characteristics in LED. The IVD operator <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is expressed as<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the spherical harmonics for the dipole mode <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The index <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> indicates that the sum runs over protons (neutrons). For the compressional ISD mode, the operator,<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>is adopted where <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is introduced to eliminate the center-of-mass contribution.</p>
<p>The <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> transition strength from the ground state <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to the excited state <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in an even-even nucleus is <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x2329;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x2329;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The transition amplitude <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x2329;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be calculated within HF &#x2b; RPA for the one-particle-one-hole excitations. Using them, the strength function is given by smearing out with the Lorentzian and is written by<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the energy of the excited state <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the strength function is denoted as <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. We adopt <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> MeV throughout this paper.</p>
<p>The excited states are analyzed by using particle&#x2013;hole (ph) contribution <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and transition density <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which are obtained in the HF &#x2b; RPA calculations. The ph contribution of an excitation from the <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> orbit to the <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> orbit is evaluated, with the forward and backward amplitudes <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>in which <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is extracted from <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>and similar for <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>th wave function and the spin index is omitted for simplicity. The transition density <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is expressed as<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>The radial dipole transition density <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is calculated from <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>The size of the RPA matrix is reduced by assuming the reflection symmetry of the ground state with respect to <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> planes. We adopt the three-dimensional coordinate (3D) representation within a sphere of radius <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>box</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> fm with a uniform mesh spacing of 0.6 fm.</p>
<p>Furthermore, we introduce an index for the isospin structure <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the excited state to quantify the isospin characteristic of the dipole mode. <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is obtained from the transition densities of the neutron and proton at the state with an excitation energy <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfenced open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the transition density on protons (neutrons). If <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2243;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, it means that the transition density has almost the same distributions in both the proton and neutron, and the state with energy <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has a pure IS characteristic. On the contrary, if <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2243;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the transition densities are out of phase over the space <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the state has a pure IV characteristic. Then, <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with less than or over 0.5 means the state has an IS or IV dominant characteristic, and the <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> state has an IS &#x2b; IV mixed characteristic.</p>
</sec>
<sec sec-type="results|discussion" id="s3">
<title>3 Results and discussion</title>
<p>We calculate the E1 strengths and transition densities of the IVD and ISD modes, focusing mainly on their LED states. First, we show the LED modes in <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr, which hold isospin symmetry in their excited states. Next, we investigate the LED states in both stable (<sup>208</sup>Pb) and unstable (<sup>132</sup>Sn) nuclei, where <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, demonstrating the emergence of isospin mixing in the excited states. We also investigate the interaction dependence of the LED properties for <sup>90</sup>Zr and <sup>132</sup>Sn. Then, we show how the LED properties change in <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones: <sup>100</sup>Sn, <sup>90</sup>Zr, <sup>82</sup>Ge, <sup>78</sup>Ni, and <sup>70</sup>Ca. Finally, we evaluate the relations between the slope parameter <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and some quantities of dipole strengths. We can guess that the strength of compressional ISD modes is a more suitable value to probe the slope parameter than the IVD strength, dipole polarization, and partial cross sections of the LED.</p>
<sec id="s3-1">
<title>3.1 <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr</title>
<p>For the <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nucleus, <sup>40</sup>Ca, <xref ref-type="fig" rid="F1">Figures 1A, B</xref> show the IVD and ISD transition strengths, <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the strength functions <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. They are calculated with the <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> interaction. The <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode with a large ISD strength appears at the excitation energy 7.2 MeV, which is the lowest in the LED states, while it has a negligibly small IVD strength. The radial transition densities <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the lowest state are plotted in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1C</xref>. Proton <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and neutron <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> transition densities, <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, are in phase and almost the same, indicating pure IS characteristic. Its index for isospin structure <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.044</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> also signifies the pure IS characteristic. A coherent superposition of proton and neutron excitations <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>:<inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> generates the state at 7.2 MeV. This isospin-symmetric mechanism is a characteristic transition on the <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> excitation in <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei, due to the similar shell structures near the Fermi levels in both the proton and neutron. It should be noted that the low-energy ISD mode is also obtained in another isospin-symmetric <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> stable nucleus, <sup>16</sup>O [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>].</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>IVD and ISD strength and strength functions of <sup>40</sup>Ca are shown in <bold>(A, B)</bold>, respectively. The arrow indicates the neutron threshold energy. <bold>(C)</bold> Neutron (solid) and proton (dashed) transition densities <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode at 7.2 MeV.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g001.tif"/>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F2">Figures 2A, B</xref> show <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths for <sup>90</sup>Zr, same as <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. Similar to <sup>40</sup>Ca, the <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> state at 7.7 MeV has a large ISD strength and a negligibly small IVD strength. Its transition density is displayed in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2C</xref>, which seems to have a pure IS characteristic and indicates <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.030</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The state is generated by coherent superposition of proton and neutron excitations, <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>: <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as listed in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> where we list large contributions <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>ph</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the decomposed ph excitations. The highest occupied neutron orbit is <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which only contributes to the LED state at 7.7 MeV. The <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> transition between <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the one major shell excitation and a node-less excitation, which needs nodes to be orthogonal to the center-of-mass mode. Then, its contribution <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>ph</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> gets small, <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>ph</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.052</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>). Therefore, although <sup>90</sup>Zr has 10 more neutrons than protons, its LED properties are almost the same as those of the <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclide (<sup>40</sup>Ca), which has a large ISD strength.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Same as <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> but for <sup>90</sup>Zr. <bold>(A)</bold> IVD strength, <bold>(B)</bold> ISD strength, <bold>(C, D)</bold> transition densities of the 7.7, and 11.9-MeV states, respectively.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g002.tif"/>
</fig>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Calculated ph contributions <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>ph</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of LED states in <sup>90</sup>Zr.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th colspan="4" align="center">7.7-MeV state (<inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x3d; 0.030)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.377</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.117</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.220</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.056</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.052</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.038</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.034</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.011</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th colspan="4" align="center">11.9-MeV state (<inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x3d; 0.856)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.189</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.096</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.082</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.082</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.044</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.057</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.014</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.048</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The LED states with large IVD and small ISD strengths appear at approximately 12 MeV. Three peaks appear in the IVD strengths, but their transition densities and <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>ph</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>s are similar to each other. The transition densities of the <inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode at 11.9 MeV are shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2D</xref>. The aspect of the out-of-phase <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> indicates a result of the fragmentation of the GDR due to their two bumps. The <inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode has the transition densities of a typical pure IV characteristic, also shown in its <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.856</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The <inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes with pure IV and IS characteristics with energetic differences appear in the LED strengths of <sup>90</sup>Zr. The LED modes with large ISD and small IVD strengths appear in lower energy (at 7.2 MeV), and the LED modes with the opposite <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strength distribution in higher energy (at approximately 12 MeV). This property of strength is consistent with that of LED isospin splitting. Furthermore, similar results can be obtained in other interactions shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>. For SLy4, UNEDF1, and SeaLL1 interactions, the lower-LED modes with large ISD and negligibly small IVD strengths appear at <inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 8 <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 10 MeV, and the higher-LED modes with large IVD and small ISD strengths appear around the neutron threshold energy.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>IVD and ISD strengths in <sup>90</sup>Zr are displayed in upper and lower panels, respectively. The results were obtained using SLy4, UNEDF1, and SeaLL1 parameter sets.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g003.tif"/>
</fig>
<p>The mechanism to induce LED is the same for all interactions in this work. The interaction dependence appears in the strengths and energy position of the LED, which is a result of the chemical potential and nuclear shell structure.</p>
</sec>
<sec id="s3-2">
<title>3.2 <sup>208</sup>Pb and <sup>132</sup>Sn</title>
<p>Here, we show <inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths and transition densities of LED states in <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei: <sup>208</sup>Pb and <sup>132</sup>Sn. <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref> shows the <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths and transition densities in <sup>208</sup>Pb, similar to <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>, calculated with the <inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> interaction. The lowest <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode at 6.9 MeV has both large ISD and IVD strengths, which is clearly different from <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr. The second-lowest <inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode appears at 7.6 MeV, with a large IVD strength and small but non-negligible ISD strength. Their transition densities of 6.9 MeV and 7.6 MeV states, displayed in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figures 4C, D</xref>, can be interpreted as the skin-core oscillation. This <inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mode of <sup>208</sup>Pb differs from that of <inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei, in which protons and neutrons act coherently. The differences come from the nuclear structures near the Fermi levels of nucleons. The <inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> excitation mode in <sup>208</sup>Pb is described by the superposition of neutron (proton) single ph excitations over the <inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>126</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>82</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> gap. This mechanism makes it difficult to induce purely the in-phase transition densities of neutrons and protons, unlike <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr, and causes mixing of the ISD and IVD modes, namely, the IS &#x2b; IV characteristic in the LED states. The ph contributions of the 6.9 and the 7.6 MeV states, listed in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, are not much different. In both states, significant contributions from four neutron ph excitations, namely, <inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, exhaust 50% of the total. <inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>s of the 6.9 MeV and 7.6 MeV states are 0.237 and 0.417, respectively. Both modes should be interpreted as IS &#x2b; IV characteristic modes, although the transition densities of the 7.6 MeV state seem to have a dominant IV characteristic trend.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>Same as <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> but for <sup>208</sup>Pb. <bold>(A)</bold> IVD strength, <bold>(B)</bold> ISD strength, <bold>(C)</bold> transition density of the 6.9-MeV state, and <bold>(D)</bold> transition density of the 7.6-MeV state.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g004.tif"/>
</fig>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>Calculated ph contribution <inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>ph</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of LED states in <sup>208</sup>Pb.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th colspan="4" align="center">6.9-MeV state (<inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x3d; 0.237)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.250</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.052</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf154">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.187</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf155">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.034</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf156">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>15</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.103</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf157">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.020</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf158">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.048</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf159">
<mml:math id="m167">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.014</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf160">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.031</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf161">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.011</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th colspan="4" align="center">7.6-MeV state (<inline-formula id="inf162">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> &#x3d; 0.417)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf163">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.199</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf164">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.038</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf165">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.173</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf166">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.033</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf167">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.167</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf168">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.030</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf169">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.088</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf170">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.016</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf171">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.075</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf172">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.013</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> shows the LED states of a neutron-rich unstable nucleus <sup>132</sup>Sn which are calculated with the <inline-formula id="inf173">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> interaction. Similar to <sup>208</sup>Pb, some <inline-formula id="inf174">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes appear around the neutron threshold energy with large IVD and ISD strengths. We pick up three <inline-formula id="inf175">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> states with large strengths at 7.2 MeV, 8.0 MeV, and 8.6 MeV. The 7.2-MeV state has the largest ISD strength lower than 10 MeV, and its <inline-formula id="inf176">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is 0.237. The 8.0-MeV state has large ISD and IVD strengths and <inline-formula id="inf177">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.448</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, indicating the IS &#x2b; IV characteristic. The 8.6-MeV state has large IVD and small ISD strengths with <inline-formula id="inf178">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.388</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which also indicates the IS &#x2b; IV characteristic. At a glance, three states have the characteristics of IS, IS &#x2b; IV, and IV dominances in their <inline-formula id="inf179">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths, respectively, but their <inline-formula id="inf180">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> signify IS &#x2b; IV characteristics of three modes. To investigate the isospin characteristic of the <inline-formula id="inf181">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> state, not only the strength but also the transition density are necessary. It is not easy to separate pure IS and IV characteristics of the LED modes in <inline-formula id="inf182">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei because different proton and neutron shell structures near the Fermi levels hardly induce in-phase transition densities of protons and neutrons, irrespective of the interactions used.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>Same as <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> but for <sup>132</sup>Sn. <bold>(A)</bold> IVD strength, <bold>(B)</bold> ISD strength, <bold>(C&#x2013;E)</bold> transition densities of the 7.2, 8.0, and 8.6-MeV states, respectively.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g005.tif"/>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> shows the LED strengths calculated with other interactions to compare with them. The LED modes in <sup>132</sup>Sn occupy <inline-formula id="inf183">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>%</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the ISD energy-weighted sum rule value, regardless of which interaction is used. We can see similar LED strengths of the <inline-formula id="inf184">
<mml:math id="m192">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in other interactions, although some detail differences exist, similar to the case of <sup>90</sup>Zr. From the <inline-formula id="inf185">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strength distribution viewpoint, LED isospin splitting is less clear than SkM&#x2a; in the results using SLy4, UNEDF1, SkI2, SkI3, and SeaLL1 due to large ISD and IVD strengths in the states. These interaction differences in LED isospin splitting are attributed to different structures of single-particle states near the Fermi levels and to the correlation between protons and neutrons, which induces the IS &#x2b; IV characteristic of the LED modes.</p>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>Same as <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> but for <sup>132</sup>Sn. The results were obtained using SLy4, UNEDF1, SeaLL1, SkI2, and SkI3 parameter sets.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g006.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3-3">
<title>3.3 Transition of LED isospin splitting in <inline-formula id="inf186">
<mml:math id="m194">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones</title>
<p>The LED strengths and its transition densities for <sup>40</sup>Ca, <sup>90</sup>Zr, and <inline-formula id="inf187">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei are investigated in the above sections. For the LED states of <sup>90</sup>Zr, we obtained LED isospin splitting, where the lower LED mode exhibits large ISD and small IVD strengths, while the higher LED mode shows the opposite. Furthermore, the transition densities of the lower and higher LED modes can take pure IS and pure IV characteristics due to the similar proton and neutron shell structures. On the other hand, in the <inline-formula id="inf188">
<mml:math id="m196">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei, the isospin characteristics of the LED modes mix due to the difference between proton and neutron shell structures near the Fermi levels. This is a general property, irrespective of the used interactions.</p>
<p>Here, we show the transition of LED isospin splitting in <inline-formula id="inf189">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones from <inline-formula id="inf190">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf191">
<mml:math id="m199">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref> shows the <inline-formula id="inf192">
<mml:math id="m200">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths calculated with the <inline-formula id="inf193">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> interaction in <inline-formula id="inf194">
<mml:math id="m202">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones, <sup>100</sup>Sn, <sup>90</sup>Zr, <sup>82</sup>Ge, <sup>78</sup>Ni, and <sup>70</sup>Ca. Interestingly, the lowest ISD mode on the proton-drip-line nucleus <sup>100</sup>Sn is essentially the same as that of the stable nucleus <sup>90</sup>Zr, as well as with its higher LED mode at 12 MeV. The transition densities of the lower LED modes for <inline-formula id="inf195">
<mml:math id="m203">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones are shown in <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8</xref>, and the higher LED modes, in <xref ref-type="fig" rid="F9">Figure 9</xref>. <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> shows the excitation energies of lower and higher LED modes and <inline-formula id="inf196">
<mml:math id="m204">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>s. From the viewpoints of the strengths and <inline-formula id="inf197">
<mml:math id="m205">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>s, the <inline-formula id="inf198">
<mml:math id="m206">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> states of <sup>100</sup>Sn, <sup>90</sup>Zr, and <sup>82</sup>Ge have the characteristic of LED isospin splitting, which is also shown in their transition densities from <xref ref-type="fig" rid="F8">Figures 8</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F9">9</xref>. The higher LED has out-of-phase two-bump transition densities regarding the fragmentation of the GDR for <sup>100</sup>Sn, <sup>90</sup>Zr, and <sup>82</sup>Ge in <xref ref-type="fig" rid="F9">Figure 9</xref>. However, a small mixing of IS and IV characteristics is seen in the transition densities of the LED states in <sup>82</sup>Ge [<xref ref-type="fig" rid="F8">Figures 8C</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F9">9C</xref>]. <inline-formula id="inf199">
<mml:math id="m207">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf200">
<mml:math id="m208">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> have different behaviors inside the nucleus (<inline-formula id="inf201">
<mml:math id="m209">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x2272;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> fm). Considering <sup>78</sup>Ni, the <inline-formula id="inf202">
<mml:math id="m210">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> transition strengths at 8.3 MeV seem to have the IS dominant characteristic and its transition density and <inline-formula id="inf203">
<mml:math id="m211">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> indicate the IS &#x2b; IV characteristic, like the case of <sup>132</sup>Sn. The higher LED mode at 12.4 MeV has both large ISD and IVD strengths, but this is the neutron emission mode from the <inline-formula id="inf204">
<mml:math id="m212">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> orbit to the continuum, which has a long tail of neutron transition density. For the LED modes of <sup>70</sup>Ca, the ISD and IVD strength distributions are similar. The lower LED at 5.8 MeV, which is composed mainly of the neutron excitation from <inline-formula id="inf205">
<mml:math id="m213">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to the resonant <inline-formula id="inf206">
<mml:math id="m214">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> orbit, has <inline-formula id="inf207">
<mml:math id="m215">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, indicating the IS &#x2b; IV characteristic, while the higher LED at 10.9 MeV keeps the IV characteristic <inline-formula id="inf208">
<mml:math id="m216">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.86</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>
<inline-formula id="inf209">
<mml:math id="m217">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths in <inline-formula id="inf210">
<mml:math id="m218">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones, <sup>100</sup>Sn, <sup>90</sup>Zr, <sup>82</sup>Ge, <sup>78</sup>Ni, and <sup>70</sup>Ca, with the SkM<sup>&#x2a;</sup> interaction. For <sup>90</sup>Zr, the figure shows the same results in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figures 2A, B</xref>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g007.tif"/>
</fig>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>Transition densities of lower LED modes, <bold>(A)</bold> at 8.2 MeV in <sup>100</sup>Sn, <bold>(B)</bold> 7.7 MeV in <sup>90</sup>Zr, <bold>(C)</bold> 8.6 MeV in <sup>82</sup>Ge, <bold>(D)</bold> 8.3 MeV in <sup>78</sup>Ni, and <bold>(E)</bold> 5.8 MeV in <sup>70</sup>Ca.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g008.tif"/>
</fig>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>Transition densities of higher LED modes, <bold>(A)</bold> at 11.9 MeV in <sup>100</sup>Sn, <bold>(B)</bold> 11.9 MeV in <sup>90</sup>Zr, <bold>(C)</bold> 12.4 MeV in <sup>82</sup>Ge, <bold>(D)</bold> 12.1 MeV in <sup>78</sup>Ni, and <bold>(E)</bold> 10.9 MeV in <sup>70</sup>Ca.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g009.tif"/>
</fig>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>
<inline-formula id="inf211">
<mml:math id="m219">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of lower and higher LED modes for <inline-formula id="inf212">
<mml:math id="m220">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones: Excitation energy (MeV) and <inline-formula id="inf213">
<mml:math id="m221">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the lower LED mode and of the higher LED mode, for each isotone.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center"/>
<th align="center">Lower LED <inline-formula id="inf214">
<mml:math id="m222">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf215">
<mml:math id="m223">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">Higher LED <inline-formula id="inf216">
<mml:math id="m224">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf217">
<mml:math id="m225">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<sup>100</sup>Sn</td>
<td align="center">8.2</td>
<td align="center">0.074</td>
<td align="center">11.9</td>
<td align="center">0.900</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<sup>90</sup>Zr</td>
<td align="center">7.7</td>
<td align="center">0.030</td>
<td align="center">11.9</td>
<td align="center">0.856</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<sup>82</sup>Ge</td>
<td align="center">8.6</td>
<td align="center">0.166</td>
<td align="center">12.4</td>
<td align="center">0.918</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<sup>78</sup>Ni</td>
<td align="center">8.3</td>
<td align="center">0.330</td>
<td align="center">12.1</td>
<td align="center">0.517</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<sup>70</sup>Ca</td>
<td align="center">5.8</td>
<td align="center">0.289</td>
<td align="center">10.9</td>
<td align="center">0.432</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>As one approaches from <inline-formula id="inf218">
<mml:math id="m226">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei to <inline-formula id="inf219">
<mml:math id="m227">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nuclei, the characteristic of the LED modes changes from the pure IS or pure IV characteristic to the IS &#x2b; IV characteristic, although many of the higher LED modes in <inline-formula id="inf220">
<mml:math id="m228">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> drip-line nuclei are neutron emission modes.</p>
</sec>
<sec id="s3-4">
<title>3.4 ISD strength and the slope parameter <italic>L</italic>
</title>
<p>We investigate the relation between the low-energy <inline-formula id="inf222">
<mml:math id="m230">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths in <sup>132</sup>Sn and the slope parameter <inline-formula id="inf223">
<mml:math id="m231">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of EOS. The LED has attracted much attention because the LED observables strongly correlate with <inline-formula id="inf224">
<mml:math id="m232">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B39">38</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B40">39</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B41">40</xref>]. However, the value of <inline-formula id="inf225">
<mml:math id="m233">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has not yet been completely determined. The candidates observable have been suggested to access and determine the value of <inline-formula id="inf226">
<mml:math id="m234">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. They are the summation of LED strength <inline-formula id="inf227">
<mml:math id="m235">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the LED cross section <inline-formula id="inf228">
<mml:math id="m236">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the LED dipole polarizability <inline-formula id="inf229">
<mml:math id="m237">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m238">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m239">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf230">
<mml:math id="m240">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined as the energy corresponding to the minimum of the strengths <inline-formula id="inf231">
<mml:math id="m241">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf232">
<mml:math id="m242">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> that exist between the LED peak and the GDR on each nucleus. The upper limit of the summation of LED strength is also <inline-formula id="inf233">
<mml:math id="m243">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The <inline-formula id="inf234">
<mml:math id="m244">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> values for IVD and ISD of <sup>132</sup>Sn were all within <inline-formula id="inf235">
<mml:math id="m245">
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> MeV, as shown in <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref>. Although the values depend on the smearing parameter <inline-formula id="inf236">
<mml:math id="m246">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, they hardly change in the range <inline-formula id="inf237">
<mml:math id="m247">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 0.4 <inline-formula id="inf238">
<mml:math id="m248">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 0.6 MeV. <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref> lists the <inline-formula id="inf239">
<mml:math id="m249">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> values and the calculated LED observables, <inline-formula id="inf240">
<mml:math id="m250">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf241">
<mml:math id="m251">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf242">
<mml:math id="m252">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, sorted by the value of <inline-formula id="inf243">
<mml:math id="m253">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In this work, we add the summation of low-energy compressional ISD strength <inline-formula id="inf244">
<mml:math id="m254">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to the candidates.</p>
<table-wrap id="T4" position="float">
<label>TABLE 4</label>
<caption>
<p>Slope parameter <inline-formula id="inf245">
<mml:math id="m255">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and LED observables for <sup>132</sup>Sn; <inline-formula id="inf246">
<mml:math id="m256">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf247">
<mml:math id="m257">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the summations of IVD and ISD strength <inline-formula id="inf248">
<mml:math id="m258">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf249">
<mml:math id="m259">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The interactions are sorted by the order of <inline-formula id="inf250">
<mml:math id="m260">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> value.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Interaction</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf251">
<mml:math id="m261">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [MeV]</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf252">
<mml:math id="m262">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [mb]</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf253">
<mml:math id="m263">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf254">
<mml:math id="m264">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf255">
<mml:math id="m265">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf256">
<mml:math id="m266">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>fm</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf257">
<mml:math id="m267">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf258">
<mml:math id="m268">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">SeaLL1</td>
<td align="center">32.4</td>
<td align="center">33.8</td>
<td align="center">0.555</td>
<td align="center">1.076</td>
<td align="center">1.25 <inline-formula id="inf259">
<mml:math id="m269">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">UNEDF1</td>
<td align="center">40.0</td>
<td align="center">29.0</td>
<td align="center">0.574</td>
<td align="center">1.012</td>
<td align="center">1.03 <inline-formula id="inf260">
<mml:math id="m270">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf261">
<mml:math id="m271">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">45.8</td>
<td align="center">26.4</td>
<td align="center">0.402</td>
<td align="center">0.808</td>
<td align="center">1.18 <inline-formula id="inf262">
<mml:math id="m272">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">SLy4</td>
<td align="center">45.9</td>
<td align="center">17.0</td>
<td align="center">0.230</td>
<td align="center">0.492</td>
<td align="center">1.18 <inline-formula id="inf263">
<mml:math id="m273">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">SkI3</td>
<td align="center">100</td>
<td align="center">94.5</td>
<td align="center">1.078</td>
<td align="center">2.508</td>
<td align="center">1.34 <inline-formula id="inf264">
<mml:math id="m274">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">SkI2</td>
<td align="center">104</td>
<td align="center">104</td>
<td align="center">1.398</td>
<td align="center">2.992</td>
<td align="center">1.40 <inline-formula id="inf265">
<mml:math id="m275">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>
<xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref> shows linear relations between <inline-formula id="inf266">
<mml:math id="m276">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strength observables and values of <inline-formula id="inf267">
<mml:math id="m277">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the Skyrme parameter sets, excluding minimal EDF SeaLL1. The linear correlations between <inline-formula id="inf268">
<mml:math id="m278">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf269">
<mml:math id="m279">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>LED</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf270">
<mml:math id="m280">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf271">
<mml:math id="m281">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be confirmed, although the linearity deviates locally. However, the sequence of <inline-formula id="inf272">
<mml:math id="m282">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> values and <inline-formula id="inf273">
<mml:math id="m283">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> calculated with Skyrme interactions aligns in <xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref>. Its Pearson correlation coefficient is <inline-formula id="inf274">
<mml:math id="m284">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.93</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the standard deviation is <inline-formula id="inf275">
<mml:math id="m285">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>624</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf276">
<mml:math id="m286">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in this work. More detailed data are required, but this suggests that <inline-formula id="inf277">
<mml:math id="m287">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false" form="prefix">&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> might also be a suitable quantity for investigating <inline-formula id="inf278">
<mml:math id="m288">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <inline-formula id="inf279">
<mml:math id="m289">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>IS</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> contains <inline-formula id="inf280">
<mml:math id="m290">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, so it can be expected to be an operator that probes the nuclear surface more than the IVD operator <inline-formula id="inf281">
<mml:math id="m291">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x302;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Therefore, the strength of the ISD of neutron-rich nuclei may be an important quantity for extracting <inline-formula id="inf282">
<mml:math id="m292">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> information.</p>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>
<inline-formula id="inf283">
<mml:math id="m293">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>dip</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of <sup>132</sup>Sn and the parameter <inline-formula id="inf284">
<mml:math id="m294">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> calculated with Skyrme interactions. The Pearson correlation coefficient is denoted as <inline-formula id="inf285">
<mml:math id="m295">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The shaded area means the standard deviation <inline-formula id="inf286">
<mml:math id="m296">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the linear chi-squared fit.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-12-1487954-g010.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s4">
<title>4 Conclusion</title>
<p>We investigated LED isospin splitting in spherical nuclei (<sup>40</sup>Ca, <sup>90</sup>Zr, <sup>132</sup>Sn, <sup>208</sup>Pb, and several <inline-formula id="inf287">
<mml:math id="m297">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones). Using fully self-consistent HF &#x2b; RPA calculations with Skyrme interactions and minimal EDF in 3D Cartesian coordinates, we analyzed the isospin splitting mechanism through IVD and ISD strength functions and transition densities, introducing the isospin structure index <inline-formula id="inf288">
<mml:math id="m298">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for analysis.</p>
<p>Their LED modes vary with excitation energy for <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr. Below 10 MeV, <inline-formula id="inf289">
<mml:math id="m299">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes show large ISD and minimal IVD strengths, with transition densities in-phase for neutrons and protons (IS characteristic, <inline-formula id="inf290">
<mml:math id="m300">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). In contrast, higher-energy <inline-formula id="inf291">
<mml:math id="m301">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes exhibit out-of-phase densities (IV characteristic, <inline-formula id="inf292">
<mml:math id="m302">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). This indicates a fundamental energy-position relation between IS and IV modes in <sup>40</sup>Ca and <sup>90</sup>Zr, as confirmed by HF &#x2b; RPA calculations with various interactions.</p>
<p>We investigated the LED states of nuclei with more neutrons than protons, stable <sup>208</sup>Pb, and unstable <sup>132</sup>Sn. The states differ from those in nuclei with <inline-formula id="inf293">
<mml:math id="m303">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In both cases, the LED modes below 9 MeV show both IS and IV characteristics, with an IS &#x2b; IV mixed characteristic <inline-formula id="inf294">
<mml:math id="m304">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>iss</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This mixed characteristic is expected due to different neutron and proton shell structures near the Fermi levels. In <sup>208</sup>Pb and <sup>132</sup>Sn, the transition densities with the IS characteristic are less favored due to the distinct shell structures. We also examined how different interactions affect the LED states of <sup>132</sup>Sn. Our HF &#x2b; RPA results with SLy4 and SeaLL1 show unclear isospin splitting, whereas <inline-formula id="inf295">
<mml:math id="m305">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>SkM</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and UNEDF1 better reproduce the LED isospin splitting.</p>
<p>We calculated the LED states for spherical <inline-formula id="inf296">
<mml:math id="m306">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> isotones: <sup>100</sup>Sn, <sup>90</sup>Zr, <sup>82</sup>Ge, <sup>78</sup>Ni, and <sup>70</sup>Ca. We found a smooth evolution in the transition densities of E1 modes with the largest strengths below 10 MeV. In <sup>100</sup>Sn and <sup>90</sup>Zr, the <inline-formula id="inf297">
<mml:math id="m307">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> modes show pure IS or IV characteristic. In <sup>82</sup>Ge, there is a slight mixing of IS and IV due to neutron excess. For <sup>78</sup>Ni, the LED mode exhibits skin-core oscillation, while at <sup>70</sup>Ca, it shows neutron emission. As we approach the neutron drip line, the IS characteristic of the LED modes gradually shifts to a mixed IS &#x2b; IV characteristic.</p>
<p>Finally, we showed the behaviors of the low-energy <inline-formula id="inf298">
<mml:math id="m308">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> strengths in <sup>132</sup>Sn and the slope parameter <inline-formula id="inf299">
<mml:math id="m309">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of EOS. It was shown that the sum of the compressional ISD strengths in the low-energy region might be an important quantity for exploring the slope parameter <inline-formula id="inf300">
<mml:math id="m310">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This is also conjectured from the form of the ISD operator, which includes a term that probes the nuclear surface.</p>
<p>LED isospin splitting is characterized by the isospin (IS, IV, and IS &#x2b; IV) on the dipole transition, which strongly depends on the nuclear shell structures and the neutron&#x2013;proton correlation. Therefore, to measure and analyze more precisely the isospin splitting will give the fundamental knowledge of the neutron&#x2013;proton correlation, and pure IS or neutron characteristic might also be extracted. In the future work, we should proceed to study isospin splitting, considering the nuclear deformation and pairing correlation theoretically.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s5">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material; further inquiries can be directed to the corresponding authors.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s6">
<title>Author contributions</title>
<p>TI: writing&#x2013;original draft and writing&#x2013;review and editing. SE: writing&#x2013;original draft and writing&#x2013;review and editing.</p>
</sec>
<sec sec-type="funding-information" id="s7">
<title>Funding</title>
<p>The author(s) declare financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. This work was supported by the MEXT Leading Initiative for Excellent Young Researchers Grant in Japan.</p>
</sec>
<ack>
<p>The authors thank K. Hagino for the fruitful discussions.</p>
</ack>
<sec sec-type="COI-statement" id="s8">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s9">
<title>Publisher&#x2019;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hartmann</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Babilon</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kamerdzhiev</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Litvinova</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Volz</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Microscopic nature of the pygmy dipole resonance: the stable Ca isotopes</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2004</year>) <volume>93</volume>:<fpage>192501</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.93.192501</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wieland</surname>
<given-names>O</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bracco</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Camera</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Benzoni</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Blasi</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Brambilla</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Search for the Pygmy Dipole Resonance in <sup>68</sup>Ni at 600 MeV/nucleon</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2009</year>) <volume>102</volume>:<fpage>092502</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.102.092502</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Schwengner</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rusev</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tsoneva</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Benouaret</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Beyer</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Erhard</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Pygmy dipole strength in <sup>90</sup>Zr</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2008</year>) <volume>78</volume>:<fpage>064314</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevC.78.064314</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Iwamoto</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Utsunomiya</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tamii</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Akimune</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nakada</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shima</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Separation of pygmy dipole and M1 resonance in <sup>90</sup>Zr by a high-resolution inelastic proton scattering near 0&#xb0;</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2012</year>) <volume>108</volume>:<fpage>262501</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.108.262501</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Adrich</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Klimkiewicz</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fallot</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Boretzky</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Aumann</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cortina-Gil</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Evidence for pygmy and giant dipole resonances in <sup>130</sup>Sn and <sup>132</sup>Sn</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2005</year>) <volume>95</volume>:<fpage>132501</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.95.132501</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tamii</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Poltoratska</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
<name>
<surname>von Neumann-Cosel</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fujita</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Adachi</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bertulani</surname>
<given-names>CA</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Complete electric dipole response and the neutron skin in 208Pb</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2011</year>) <volume>107</volume>:<fpage>062502</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.107.062502</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ebata</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nakatsukasa</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yoshida</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hashimoto</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yabana</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Canonical-basis time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov theory and linear-response calculations</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2010</year>) <volume>82</volume>:<fpage>034306</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.82.034306</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nakatsukasa</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yabana</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Emergence of pygmy dipole resonances: magic numbers and neutron skins</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2011</year>) <volume>84</volume>:<fpage>021302(R)</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.84.021302</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ebata</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nakatsukasa</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Systematic investigation of low-lying dipole modes using the canonical-basis time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov theory</article-title>. <source>Phys Rev.C</source> (<year>2014</year>) <volume>90</volume>:<fpage>024303</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.90.024303</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vretenar</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Paar</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ring</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lalazissis</surname>
<given-names>GA</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Collectivity of the low-lying dipole strength in relativistic random phase approximation</article-title>. <source>Nucl Phys A</source> (<year>2001</year>) <volume>692</volume>:<fpage>496</fpage>&#x2013;<lpage>517</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0375-9474(01)00653-4</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Paar</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vretenar</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khan</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Col&#xf2;</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Exotic modes of excitation in atomic nuclei far from stability</article-title>. <source>Rep Prog Phys</source> (<year>2007</year>) <volume>70</volume>:<fpage>691</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0034-4885/70/5/R02</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Babilon</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>van den Berg</surname>
<given-names>AM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Harakeh</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hasper</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Matic</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Nature of the pygmy dipole resonance in <sup>140</sup>Ce studied in (alpha, alpha&#x27; gamma) experiments</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2006</year>) <volume>97</volume>:<fpage>172502</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.97.172502</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Endres</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>van den Berg</surname>
<given-names>AM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dendooven</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fritzsche</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Harakeh</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Splitting of the pygmy dipole resonance in <sup>138</sup>Ba and <sup>140</sup>Ce observed in the (alpha, alpha&#x2019; gamma) reaction</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2009</year>) <volume>80</volume>:<fpage>034302</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevC.80.034302</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Endres</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Litvinova</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Butler</surname>
<given-names>PA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Harakeh</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
<name>
<surname>Harissopulos</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Isospin character of the pygmy dipole resonance in <sup>124</sup>Sn</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2010</year>) <volume>105</volume>:<fpage>212503</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.105.212503</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Roming</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Beller</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Glorius</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Isaak</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kelley</surname>
<given-names>JH</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kwan</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Low-lying dipole strength of the open-shell nucleus <sup>94</sup>Mo</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2013</year>) <volume>88</volume>:<fpage>044331</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevC.88.044331</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Derya</surname>
<given-names>V</given-names>
</name>
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Endres</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Harakeh</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hergert</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kelley</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Isospin properties of electric dipole excitations in 48Ca</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2014</year>) <volume>730</volume>:<fpage>288</fpage>&#x2013;<lpage>92</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2014.01.050</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Negi</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wiedeking</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lanza</surname>
<given-names>EG</given-names>
</name>
<name>
<surname>Litvinova</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vitturi</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bark</surname>
<given-names>RA</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Nature of low-lying electric dipole resonance excitations in <sup>74</sup>Ge</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2016</year>) <volume>94</volume>:<fpage>024332</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevC.94.024332</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nakatsuka</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Baba</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Aumann</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Avigo</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Banerjee</surname>
<given-names>SR</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bracco</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Observation of isoscalar and isovector dipole excitations in neutron-rich <sup>20</sup>O</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2017</year>) <volume>768</volume>:<fpage>387</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2017.03.017</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Derya</surname>
<given-names>V</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bagchi</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Endres</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Harakeh</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
<name>
<surname>Isaak</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Multi-messenger investigation of the pygmy dipole resonance in <sup>140</sup>Ce</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2018</year>) <volume>786</volume>:<fpage>16</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2018.09.025</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Paar</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Niu</surname>
<given-names>YF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vretenar</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Meng</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Isoscalar and isovector splitting of pygmy dipole structures</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2009</year>) <volume>103</volume>:<fpage>032502</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevlett.103.032502</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Papakonstantinou</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ponomarev</surname>
<given-names>VY</given-names>
</name>
<name>
<surname>Roth</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wambach</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Isoscalar dipole coherence at low energies and forbidden E1 strength</article-title>. <source>Eur Phys J A</source> (<year>2011</year>) <volume>47</volume>:<fpage>14</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1140/epja/i2011-11014-7</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Y&#xfc;ksel</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khan</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bozkurt</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analysis of the neutron and proton contributions to the pygmy dipole mode in doubly magic nuclei</article-title>. <source>Nucl Phys A</source> (<year>2012</year>) <volume>877</volume>:<fpage>35</fpage>&#x2013;<lpage>50</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysa.2012.01.006</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Papakonstantinou</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hergert</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ponomarev</surname>
<given-names>VY</given-names>
</name>
<name>
<surname>Roth</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Low-energy dipole strength and the critical case of 48Ca</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2014</year>) <volume>709</volume>:<fpage>270</fpage>&#x2013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2012.02.024</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vretenar</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Niu</surname>
<given-names>YF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Paar</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Meng</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Low-energy isovector and isoscalar dipole response in neutron-rich nuclei</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2012</year>) <volume>85</volume>:<fpage>044317</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.85.044317</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nakada</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sawai</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Crossover from skin mode to proton-neutron mode inE1excitations of neutron-rich nuclei</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2013</year>) <volume>87</volume>:<fpage>034302</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.87.034302</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Papakonstantinou</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hergert</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ponomarev</surname>
<given-names>VY</given-names>
</name>
<name>
<surname>Roth</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Low-energy electric dipole response of Sn isotopes</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2014</year>) <volume>89</volume>:<fpage>034306</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.89.034306</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lanza</surname>
<given-names>EG</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vitturi</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Litvinova</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Savran</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Dipole excitations via isoscalar probes: the splitting of the pygmy dipole resonance in124Sn</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2014</year>) <volume>89</volume>:<fpage>041601</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.89.041601</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Knapp</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lo Iudice</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vesel&#xfd;</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Andreozzi</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>De Gregorio</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Porrino</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Dipole response inSn132within a self-consistent multiphonon approach</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2014</year>) <volume>90</volume>:<fpage>014310</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.90.014310</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Papakonstantinou</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hergert</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Roth</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Isoscalar and neutron modes in theE1spectra of Ni isotopes and the relevance of shell effects and the continuum</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2015</year>) <volume>92</volume>:<fpage>034311</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.92.034311</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hamamoto</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sagawa</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Interplay between isoscalar and isovector correlations in neutron-rich nuclei</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2017</year>) <volume>96</volume>:<fpage>064312</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.96.064312</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Togano</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Skyrme random-phase approximation analysis of low-energy dipole states in oxygen isotopes</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2018</year>) <volume>97</volume>:<fpage>054330</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.97.054330</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Inakura</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Imagawa</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hashimoto</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mizutori</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yamagami</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Matsuyanagi</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Mixed representation RPA calculation for octupole excitations on superdeformed states in the 40Ca and neutron-rich sulfur regions</article-title>. <source>Nucl Phys A</source> (<year>2006</year>) <volume>768</volume>:<fpage>61</fpage>&#x2013;<lpage>79</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysa.2006.01.008</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bulgac</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Forbes</surname>
<given-names>MM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jin</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Perez</surname>
<given-names>RN</given-names>
</name>
<name>
<surname>Schunck</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Minimal nuclear energy density functional</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2018</year>) <volume>97</volume>:<fpage>044313</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.97.044313</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bartel</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Quentin</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Brack</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guet</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>H&#xe5;kansson</surname>
<given-names>HB</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Towards a better parametrisation of Skyrme-like effective forces: a critical study of the SkM force</article-title>. <source>Nucl Phys A</source> (<year>1982</year>) <volume>386</volume>:<fpage>79</fpage>&#x2013;<lpage>100</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0375-9474(82)90403-1</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chabanat</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bonche</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Heenen</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Meyer</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Schaeffer</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A skyrme parametrization from subnuclear to neutron star densities part II. Nuclei far from stabilities</article-title> <source>Nucl Phys A</source> (<year>1998</year>) <volume>635</volume>:<fpage>231</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0375-9474(98)00180-8</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kortelainen</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>McDonnell</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nazarewicz</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
<name>
<surname>Reinhard</surname>
<given-names>P-G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sarich</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Schunck</surname>
<given-names>N</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Nuclear energy density optimization: large deformations</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2012</year>) <volume>85</volume>:<fpage>024304</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.85.024304</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Reinhard</surname>
<given-names>P-G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Flocard</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Nuclear effective forces and isotope shifts</article-title>. <source>Nucl Phys A</source> (<year>1995</year>) <volume>584</volume>:<fpage>467</fpage>&#x2013;<lpage>88</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0375-9474(94)00770-n</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B39">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Carbone</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Col &#xf2;</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bracco</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cao</surname>
<given-names>L-G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bortignon</surname>
<given-names>PF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Camera</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Constraints on the symmetry energy and neutron skins from pygmy resonances in <sup>68</sup>Ni and <sup>132</sup>Sn</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2010</year>) <volume>81</volume>:<fpage>041301(R)</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevC.81.041301</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B40">
<label>39.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Reinhard</surname>
<given-names>P-G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nazarewicz</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Information content of a new observable: the case of the nuclear neutron skin</article-title>. <source>Phys Rev C</source> (<year>2010</year>) <volume>81</volume>:<fpage>051303</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevc.81.051303</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B41">
<label>40.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rossi</surname>
<given-names>DM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Adrich</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
<name>
<surname>Aksouh</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alvarez-Pol</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Aumann</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Benlliure</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> <article-title>Measurement of the dipole polarizability of the unstable neutron-rich nucleus <sup>68</sup>Ni</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2013</year>) <volume>111</volume>:<fpage>242503</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.111.242503</pub-id>
</citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>