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クォーク物質における非一様カイラル相での磁気的性質の解明

Research Project

Project/Area Number 15J01814
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉池 遼  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords非一様カイラル相 / FFLO超伝導 / ネスティング / 軸性アノマリー / クォーク / 相転移 / ゆらぎ / QCD相図 / 磁場 / マグネター / 自発磁化
Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は新たに空間1次元の有効模型におけるある種の双対性に着目した研究を行った。これまでの非一様カイラル相の研究では、非一様構造が現れる下人となるフェルミ面のネスティング効果と、磁場中で現れる軸性アノマリーが重要視されてきた。空間1次元の有効模型は、空間3次元の強磁場極限とみなせるので、軸性アノマリーが現れるだけでなく、解析計算が容易なためネスティング効果を検証しやすいという利点がある。
本研究は、空間1次元中で双対関係にある非一様カイラル相とFFLO状態と呼ばれる非一様構造を持った特殊な超伝導相を比較し、ネスティング効果と軸性アノマリーについてより深く理解を得ることを目的にして行った。空間1次元中で軸性アノマリーにより、非一様カイラル相の一種であるカイラルスパイラル相が他の相に比べてエネルギー的に有利になり、低密度領域まで広がる、さらにカイラルスパイラル相では、エネルギースペクトルの非対称性のため、異常粒子数が現れることが知られていた。一方でカイラルスパイラル相と双対関係にある、FF超伝導相では異常粒子数の代わりに異常磁化が現れることが分かった。さらに両社の双対性から、低磁場領域でも現れる新たなFF相の可能性が示唆された。またタイプ1ネスティングと呼ばれる、フェルミ面の反対方向にある粒子と空孔が対をなすことで非一様カイラル相がエネルギー的に優位になる効果は、タイプ2ネスティングと呼ばれる、磁気効果により大きさが異なったフェルミ面上にあるそれぞれの粒子が対をなす描像にマップされることが分かった。このタイプ2ネスティングはFFLO相がエネルギー的に優位になる理由となっている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Axial anomaly and nesting in the inhomogeneous chiral phase2018

    • Author(s)
      R. Yoshiike, T. Tatsumi
    • Journal Title

      Phys.Rev. D

      Volume: 97 Issue: 1 Pages: 016019-016019

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.016019

    • NAID

      120006457179

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral pair fluctuations for the inhomogeneous chiral transition2017

    • Author(s)
      R. Yoshiike, T-G. Lee and T. Tatsumi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 95 Pages: 074010-074010

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Spontaneous magnetization of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • Author(s)
      R. Yoshiike, K. Nishiyama and T. Tatsumi
    • Journal Title

      Phys. Lett. B

      Volume: 751 Pages: 123-126

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.10.028

    • NAID

      120005867112

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Symmetry breaking effect on the inhomogeneous chiral transition in the magnetic field2015

    • Author(s)
      R. Yoshiike and T. Tatsumi
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 92 Issue: 11 Pages: 116009-116009

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.116009

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 非一様カイラル相とFFLO超伝導相の関係2017

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Non-linear effect of the fluctuation for the inhomogeneous chiral phase transition2017

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      International Conference on New Frontiers in Physics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非一様カイラル相転移における揺らぎの効果2017

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      日本物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(豊中市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 非一様カイラル相におけるクォーク物質の磁気的性質2016

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic properties in the inhomogeneous chiral phase2016

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      Excited QCD 2016
    • Place of Presentation
      Costa de Caparica, Portugal
    • Year and Date
      2016-03-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非一様カイラル相転移におけるカイラル対揺らぎの影響2016

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Symmetry breaking effect on the inhomogeneous chiral phase in the external magnetic field2016

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      Critical Point and Onset of Deconfinement 2016
    • Place of Presentation
      ヴロツワフ(ポーランド)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quark origin if the strong magnetic field in compact stars2016

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      Nuclei in the Cosmos XIV
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic properties of quark matter with the inhomogeneous chiral condensate2016

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      International Nuclear Physics Conference 2016
    • Place of Presentation
      アデレード(オーストラリア)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spontaneous magnetization of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      Quark Matter 2015
    • Place of Presentation
      神戸ファッションマート(神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁場中の非一様カイラル相に対するカレント質量の影響2015

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic properties of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      Extreme QCD 2015
    • Place of Presentation
      Wuhan, China
    • Year and Date
      2015-09-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spontaneous magnetization of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic property of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • Author(s)
      Ryo Yoshiike
    • Organizer
      Physics and Astronomy of Neutron stars and Supernovae
    • Place of Presentation
      国立天文台(三鷹市)
    • Year and Date
      2015-06-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非一様カイラル相におけるクォーク物質の磁性2015

    • Author(s)
      吉池 遼
    • Organizer
      玉垣さんを偲ぶ研究会「原子核・クォークと中性子星-これまでとこれから」
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2015-06-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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