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2016 Fiscal Year Research-status Report

不安定核における核子間テンソル力の特異性の影響

Research Project

Project/Area Number 15K05091
Research InstitutionOsaka Institute of Technology

Principal Investigator

明 孝之  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20423212)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords核力 / テンソル力 / 短距離斥力 / 第一原理計算 / クラスター / 分子動力学 / ジャストロー / 相関関数
Outline of Annual Research Achievements

「テンソル最適化反対称化分子動力学」(Tensor-Optimized Antisymmetrized Molecular Dynamics, TOAMD)の構築と軽い原子核への適用を行った。TOAMDは、核力の重要な成分であるテンソル力と短距離斥力を直接扱う第一原理計算であり、エネルギー変分原理に基づく。TOAMDでは、テンソル演算子型と中心力型の2種類の2体相関関数から多体相関演算子を作り、それら基底関数であるAMDに掛けることで、核力が生む相関を記述する。

1. 核力を用いて4He等の軽い原子核へTOAMDを適用した。その結果、相関関数の2乗項までの範囲で精密計算のエネルギー、各ハミルトニアン項の行列要素、半径を再現することがわかった。すなわちTOAMDの有効性が示された。この成果を論文に発表した。
2. TOAMDでは相関関数とハミルトニアンの積をクラスター展開法により多体ハミルトニアン項に分解し、得られた項を全て扱うことで変分計算を行う。各多体項のエネルギーへの寄与を軽い核で調べ、それらが重要な成分であることを示した。これらの成果をまとめ、論文として投稿した。
3. 核力は中心力に斥力芯がある。TOAMDは中心力型の相関関数を持つので斥力芯も扱える。そこで中心力のみの核力の場合でのTOAMDの有効性を調べた。その結果、精密計算を再現することがわかった。加えてTOAMDでは相関関数の多重積として冪級数展開を用いるが、これを従来の積型のジャストロー法の相関関数と比較した。その結果、TOAMDの方が良いエネルギーを与えることが分かった。これらの成果を論文として発表した。
4. モンゴル国立大学のM. Odsuren氏との共同研究では、複素スケーリング法で求めたグリーン関数を利用してs波の仮想状態の性質を得る方法を構築した。具体的に2体系への適用結果を論文として投稿した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

テンソル最適化反対称化分子動力学「TOAMD」の構築に成功し、核力を用いて有限核への適用を行い、精密計算を再現するなどの成果を上げた。TOAMDに導入されたテンソル力と中心力の2種類の相関関数が非常に効果的であったことが確認された。

TOAMDでは相関関数による冪級数展開を用いて波動関数が構成される。冪数(オーダー)を上げることでTOAMDの模型空間が拡張され、変分法としての精度が上がる。冪級数展開は、TOAMDを考案した当初は無かった考えであったが、結果的にTOAMDの有効性に非常に重要であることが判明した。特に通常の展開法と異なる部分は、展開された各項に含まれる相関関数が全て独立に最適化されることであり、この効果によりTOAMDは精密解を再現する。

複素スケーリング法については、スケーリング変換された連続状態の解を利用することでs波の仮想状態の性質を求める新しい方法を構築することができた。

Strategy for Future Research Activity

1) これまでTOAMDで扱った核力は2体力である。その範囲でTOAMDは精密解を再現することが分かったので、次段階として藤田-宮沢型の2π中間子交換型の3体力を導入する。TOAMDではクラスター展開を用いて多体ハミルトニアン項を展開し、全ての項を解析的に取り扱う。3体力も多体項の一部として同様の手法で扱っていく。
2) 現在のTOAMDでは、相関関数の2乗項までが含まれている。そのオーダーを上げて3乗項に増やして変分空間を拡張する。別の拡張の方法として、AMD基底関数に生成座標法を適用することで配位混合を行い、多体相関を取り入れる事を試行する。
3) TOAMDにより、質量数4までの原子核(s殻核)の記述は成功した。次に質量数5以上のp殻核をTOAMDで扱う。p殻核における相関関数の様相を調べることは興味深い課題である。
4) 複素スケーリング法を用いて9Be等の3体系以上の多体系における仮想状態の性質を調べる。

Causes of Carryover

予定していた幾つかの研究打合せや国内研究会への参加が、本務先の用務によりキャンセルとなったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

国内での学会、研究打合せ等の旅費に使用する予定である。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] モンゴル国立大学(モンゴル)

    • Country Name
      MONGOLIA
    • Counterpart Institution
      モンゴル国立大学
  • [Journal Article] Tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics as a successive variational method in nuclear many-body system2017

    • Author(s)
      Takayuki Myo, Hiroshi Toki, Kiyomi Ikeda, Hisashi Horiuchi, and Tadahiro Suhara
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 769 Pages: 213-218

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.03.059

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Successive variational method of the tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics for central interaction in finite nuclei2017

    • Author(s)
      Takayuki Myo, Hiroshi Toki, Kiyomi Ikeda, Hisashi Horiuchi, and Tadahiro Suhara
    • Journal Title

      Physics Review C

      Volume: 95 Pages: 044314

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.95.044314

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photodisintegration cross section of 9Be up to 16 MeV in the α+α+n three-body model2016

    • Author(s)
      Yuma Kikuchi, Myagmarjav Odsuren, Takayuki Myo, and Kiyoshi Kato
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 93 Pages: 054605

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.93.054605

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hyperon Resonance Λ(1405) and the K-pp Three-Body Resonance2016

    • Author(s)
      Akinobu Dote, Takashi Inoue, Takayuki Myo
    • Journal Title

      Japan Physical Society Conference Proceedings

      Volume: 10 Pages: 022013

    • DOI

      10.7566/JPSCP.10.022013

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] テンソル最適化AMDによる核力に基づく軽い核の構造2017

    • Author(s)
      明孝之
    • Organizer
      基研研究会「核力に基づく核構造、核反応物理の展開」
    • Place of Presentation
      京都大学 基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-29
    • Invited
  • [Presentation] 多重相関関数を含むテンソル最適化反対称化分子動力学による軽い核の記述2017

    • Author(s)
      明孝之,土岐博,堀内昶,池田清美,須原唯広
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] Tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics for light nuclei with bare interaction2017

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      Dynamics of highly unstable exotic light nuclei and few-body systems
    • Place of Presentation
      CEA Saclay, SPhN (サクレ―、フランス)
    • Year and Date
      2017-01-30 – 2017-02-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テンソル最適化反対称化分子動力学による軽い核の記述2017

    • Author(s)
      明孝之
    • Organizer
      クラスター・平均場の両側面からみる原子核構造の多様性とそのダイナミクス
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪市)
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-20
  • [Presentation] Tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics for light nuclei with bare interaction2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      Workshop on Nuclear Cluster Physics (WNCP2016)
    • Place of Presentation
      関内メディアセンター(横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-14 – 2016-11-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] テンソル最適化反対称化分子動力学における多重相関関数の効果2016

    • Author(s)
      明孝之,須原唯広,土岐博,堀内昶,池田清美
    • Organizer
      日本物理学会分科会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-21 – 2016-09-24
  • [Presentation] Recent development of complex scaling method for many-body unbound states in light nuclei2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      KEK理論センターセミナー
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(つくば市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-14
    • Invited
  • [Presentation] Tensor and short-range correlations in light nuclei with tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      The 10th APCTP-BLTP/JINR-RCNP-RIKEN Joint Workshop on Nuclear and Hadronic Physics
    • Place of Presentation
      理化学研究所(和光市)
    • Year and Date
      2016-08-17 – 2016-08-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Many-body resonances in light unstable nuclei using the complex scaling method2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      Seiken Symposium "RESONANCE AND NON-HERMITIAN QUANTUM MECHANICS 2016"
    • Place of Presentation
      大阪大学荒田記念館(茨木市)
    • Year and Date
      2016-08-03 – 2016-08-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of tensor force in light nuclei with tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      YITP workshop on Meson in Nucleus 2016
    • Place of Presentation
      京都大学 基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2016-07-31 – 2016-08-02
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tensor correlations in light nuclei with tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      The 11th International Conference on Clustering Aspects of Nuclear Structure and Dynamics
    • Place of Presentation
      Complesso Universitario dei SS. Marcellino e Festo, Napoli, Italy
    • Year and Date
      2016-05-23 – 2016-05-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strong tensor correlations in light nuclei with tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics2016

    • Author(s)
      Takayuki Myo
    • Organizer
      Clustering effects of nucleons in nuclei and quarks in multi-quark states
    • Place of Presentation
      Kavli Institute for Theoretical Physics China at the Chinese Academy of Sciences(北京市、中国)
    • Year and Date
      2016-04-01 – 2016-04-01
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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