本论文主要介绍了不同核区的两个原子核的高自旋态研究,首先介绍了质子数Z=50幻数附近的奇奇核120Sb的高自旋态,然后介绍了稀土区奇A核155Tm的高自旋态。在质子数为幻数50附近的原子核的激发态展示出大量有趣的物理信息,闭壳之外的价核子激发会形成单粒子结构(一般对应的原子核的形状为近球形或者扁椭),而质子跨过Z=50闭壳的激发会形成集体转动带结构(一般对应的原子核的形状为长椭),因此这一区域的原子核容易出现形状共存现象,这也是人们比较感兴趣的物理现象。此外,这一核区普遍存在的高自旋同核异能态也备受关注。奇奇核120Sb的高自旋态是通过重离子熔合蒸发反应116Cd(7Li,3n)120Sb来布居的,其中7Li束流是由中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器提供,束流能量选为34 MeV。116Cd靶是厚度为2.5 mg/cm2的自支撑靶。本实验中用来探测γ射线的探测阵列由9套带BGO反康的高纯锗探测器、一套带BGO反康的Clover探测器和两台小平面探测器组成。通过对实验数据的细致分析,我们新发现了15条7射线,并已经加入到120Sb的能级纲图中。通过系统比较120Sb和其核芯核118Sn的单粒子能级,指定了120Sb中单粒子能级的组态,这些单粒子态几乎都可以通过一个奇质子和一个奇中子耦合138Sn中不同的核芯态得到。基于同核异能态的系统学比较,我们建议了120Sb中一个新的高自旋同核异能态,组态固定约束的三轴相对论平均场程序被用来讨论120Sb中的高自旋同核异能态,此程序的计算结果表明这些高自旋同核异能态的形状均为近扁椭,根据从这些高自旋同核异能态退激γ跃迁的不规律特点,表明这些高自旋同核异能态的形状应当为非集体的扁椭。对于集体转动带部分,我们第一次提取了120Sb中πg9/2-1(?)vh11/2组态带的B(M1)/B(E2)实验值,并系统比较了奇奇核112-120Sb中πg9/2-1(?)vh11/2组态带的B(M1)/B(E2)实验值的变化趋势,随着中子数的增加,B(M1)/B(E2)实验值呈现出系统降低的趋势。为了进一步理解此系统降低趋势的原因,我们借助粒子转子模型进行了计算,计算结果表明当中子费米能级从vh11/2侵入亚壳底部变化到顶部的时候,计算的B(M1)/B(E2)值也呈现出系统降低的趋势,因此奇奇核Sb同位素链πg9/2-1(?)vh11/2组态带的B(M1)/B(E2)实验值系统降低很可能是由于vh11/2亚壳中子费米能级位置的不同所引起。半幻核146Gd(Z=64,N=82)附近的原子核的激发态展示出丰富的物理现象,比如形状共存(近球形、扁椭、长椭以及三轴形状)、形状演化(单个原子核随着角动量的增加所对应的形状变化,不同原子核的形状随着质子数或中子数的变化所呈现的系统学规律)、超形变带、磁转动带等,因此这一区域的原子核也是人们关注的热点。奇A核155Tm的高自旋态是通过144Sm(16O,1p4n)155Tm反应来布居的,其中160束流是由南非iThemba国家实验室的分立扇形回旋加速器(Separated Sector Cyclotron)提供,束流能量为118 MeV,144Sm靶的厚度为2.89]mg/cm2,Pb衬的厚度为13.13mg/cm2。本次实验中由8套具有BGO反康的Clover探测器来探测退激γ射线。通过对实验数据的符合分析,我们澄清了之前报道的155Tm能级纲图存在的分歧,新发现了27条7射线,并已经加入到155Tm的能级纲图中。为了研究155Tmm基态带的特点,我们绘制了基态带的E-GOS (E-Gamma Over Spin)曲线,并系统比较了155Tm临近奇质量数的同中子素(同位素)的E-GOS曲线。通过比较,我们认为155Tm基态带随着自旋的增加,具有从振动结构到转动结构的过渡,倾斜轴推转模型的计算结果表明这个过渡很可能是由中子激发引起。基于系统学比较,我们认为155Tm中的25/2-晕态为辛弱数反转态,从而澄清了这个态的来源。155Tm的多准粒子激发部分主要为148Gd核芯之外的价核子发生拆对顺排,当146Gd核芯外的九个价核子发生全顺排时,达到的最大角动量为69/2h,恰好是当前实验观测到的最高自旋态。