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新たな自己無撞着摂動展開法によるボーズ・アインシュタイン凝縮相の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22540356
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関北海道大学

研究代表者

北 孝文  北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (20186224)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードボーズ-アインシュタイン凝縮 / 自発的対称性の破れ / 場の量子論 / ボーズ・アインシュタイン凝縮 / グリーン関数 / ボゴリュボフ励起 / 超流動 / 超伝導 / BCS-BECクロスオーバー / ゴールドストーンの定理 / 南部-ゴールドストーン・ボゾン / 自己無撞着摂動展開 / 保存近似 / 密度揺らぎ
研究概要

新たな自己無撞着摂動展開法を用いて、ボーズ-アインシュタイン凝縮相の励起モードの理論的研究を行った。従来の定説では、この系の唯一の素励起は「ボゴリュボフ・モード」であり、それは音波で、かつ自発的対称性の破れに伴う「南部‐ゴールドストーン・ボゾン」であると考えられてきた。しかし、今回の研究により、この通説は覆され、一粒子励起と二粒子励起が別物であることが明らかになった。また、弱く相互作用するボーズ粒子系の基底状態エネルギーに関するリー-ファン-ヤンの良く知られた表式も、自己エネルギーに対するこれまで見落とされてきた新たなファインマン図形の寄与により、変更を受けることが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Ground-State Energy and Condensate Density of a Dilute Bose Gas Revisited2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 82

    • NAID

      40019665160

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ground-State Energy and Condensate Density of a Dilute Bose Gas Revisited2013

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa TSUTSUI and Takafumi KITA
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 6 ページ: 063001-063001

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.063001

    • NAID

      40019665160

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studying Superfluid Transition of a Dilute Bose Gas by Conserving Approximations2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 81

    • NAID

      40019484044

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studying Superfluid Transition of a Dilute Bose Gas by Conserving Approximations2012

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa TSUTSUI and Takafumi KITA
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 11 ページ: 114002-114002

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.114002

    • NAID

      40019484044

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Consistent Approximations for Superconductivity beyond the Bardee-Cooper-Schrieffer Theory2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of Nambu-Goldstone Bosons in a Single-Component Bose-Einstein Condensate2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 80

    • NAID

      40018947229

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of Nambu-Goldstone Bosons in a Single-Component Bose-Einstein Condensate2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 号: 8 ページ: 84-606

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.084606

    • NAID

      40018947229

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Consistent Approximations for Superconductivity beyond the Bardeen-Cooper-Schrieffer Theory2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 号: 12 ページ: 124-704

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.124704

    • NAID

      40019137453

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exact Results on the Two-Particle Green's Function of a Bose-Einstein Condensate2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 81

    • NAID

      120002169310

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction to Nonequilibrium Statistical Mechanics with Quantum Field Theory2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Phys

      巻: 123 ページ: 581-658

    • NAID

      110007612417

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction to Nonequilibrium Statistical Mechanics with Quantum Field Theory2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics

      巻: 123 ページ: 581-658

    • NAID

      110007612417

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exact results on the two-particle Green's function of a Bose-Einstein condensate2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 81

    • NAID

      120002169310

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BEC相の数値的研究2013

    • 著者名/発表者名
      筒井和政、北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ボーズ・アインシュタイン凝縮相の数値計算2013

    • 著者名/発表者名
      筒井和政,北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会2013年年次大会
    • 発表場所
      広島大学 (東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Excitations in Bose-Einstein condensates revisited, Ninth International Conference on New Theories2012

    • 著者名/発表者名
      T . Kita
    • 学会等名
      Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
    • 発表場所
      イタリア共和国フラスカ
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 自己無撞着摂動展開によるBEC転移の研究2012

    • 著者名/発表者名
      筒井和政、北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ボゴリュボフ・モードとHe のフォノン-ロトン曲線2012

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ボゴリュボフ・モードと^4Heのフォノン・ロトン曲線2012

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 自己無撞着摂動展開によるBEC転移の研究2012

    • 著者名/発表者名
      筒井和政,北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学 (横浜市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Excitations in Bose-Einstein condensates revisited2012

    • 著者名/発表者名
      Takafumi KITA
    • 学会等名
      Ninth International Conference on New Theories, Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
    • 発表場所
      Grand Hotel Villa Tuscolana (Italy)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FLEX近似の超伝導状態への拡張2011

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] FLEX近似の超伝導状態への拡張2011

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ボーズ-アインシュタイン凝縮理論の基礎を再考する2011

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ボーズ・アインシュタイン凝縮理論の基礎を再考する2011

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 場の量子論によるボーズ-アインシュタイン凝縮相の非平衡統計力学2011

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      基研研究会2011
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-08-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 場の量子論によるボーズ・アインシュタイン凝縮相の非平衡統計力学2011

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      京大基研研究会「非平衡系の物理-ミクロとマクロの架け橋」
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2011-08-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A new self-consistent perturbation expansion for Bose-Einstein condensates satisfying conservation laws and Goldstone';s theorem2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kita
    • 学会等名
      APS March Meeting 2011
    • 発表場所
      アメリカ合衆国テキサス州ダラス,ダラスコンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A new self-consistent perturbation expansion for Bose-Einstein condensates satisfying conservation laws and Goldstone' ;s theorem2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2011
    • 発表場所
      アメリカ合衆国テキサス州ダラス
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] BECにおけるGoldstoneの定理と南部-Goldstoneボゾンの性質2010

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] BECにおけるGoldstoneの定理と南部-Goldstoneボゾンの性質2010

    • 著者名/発表者名
      北孝文
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋の分科会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://phys.sci.hokudai.ac.jp/~kita/index.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://phys.sci.hokudai.ac.ip/~kita/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://phys.sci.hokudai.ac.jp/~kita/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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