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2017 Fiscal Year Research-status Report

余剰中性子によるクラスター構造安定化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15K17662
Research InstitutionMatsue National College of Technology

Principal Investigator

須原 唯広  松江工業高等専門学校, 数理科学科, 講師 (10708407)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsクラスター構造 / 中性子過剰核
Outline of Annual Research Achievements

現実的核力から出発したクラスター構造計算のための模型開発が進んだ。具体的には、2つの模型がある。一つはテンソル最適化反対称化分子動力学(TOAMD)で、もう一つは高運動量成分を取り入れたAMD(HMAMD)である。
TOAMDに関してはこの枠組が核力の特徴である強い斥力を取り扱える模型であることを示した。また、相関を扱う標準的な方法であるJastrow法よりも相関をより取り込める模型であることを示した。これによって、実際に現実的核力から出発してクラスター構造計算を行う基本的な準備ができていることが明らかになった。
HMAMDは基底波動関数のガウス関数の中心パラメーターの虚部を非常に大きく取ることで、通常では取り込むのが難しい核力からくる高運動量成分を効率的に取り込むことができる、という模型である。虚部を大きく取るときに、原子核中の核子をペアに組み、それらを逆向きの虚部(運動量)を持つようにしながら、多数の重ね合わせを行い、より精密な波動関数を得る、ということを行う。今年度はこの模型を開発し、この模型が精密計算にかなり近い結果を与えることをtと4Heで示した。
TOAMDは模型空間が広く、様々な相関をうまく取り込めるという大きな利点があるが、計算コストが大きくなるという問題がある。またHMAMDは計算は簡単であるものの、完全な解を得るのは難しいという問題がある。この2つの模型を組み合わせた場合に、お互いを補い合いながら良い結果を得ることができることも示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

現実的核力から出発したクラスター構造計算のための模型の性質を調べ、利点と問題点をしっかり理解することができた。問題点については解決方法も考え、それがうまくいくことを確認できた。これは大きな成果であると言える。
一方で、伝統的なクラスター模型を用いたC同位体の研究はほとんど進展しなかった。こちらに時間をさくことができなかったことが原因である。
大きな成果を得たことと、ほとんど進まなかったことを合わせて、おおむね順調である、と判断した。

Strategy for Future Research Activity

高運動量成分を取り入れたAMD(HMAMD)の模型開発を中心に進める。具体的にはHMAMDを5Heに適用し、現実的核力から出発したクラスター構造研究を具体的に進める。計算方法としてはt-dチャンネルとα-nチャンネルの重ね合わせを行い、低エネルギー状態のシェルモデル的状態と高励起のクラスター的構造状態の同時再現を行う。
また、伝統的なクラスター模型を用いた中性子過剰核のクラスター構造計算も進展させる。

Causes of Carryover

参加を予定していた研究会が、本務のため参加不可能になったため次年度に繰り越すことにした。国際会議への旅費として使用する予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Hybridization of tensor-optimized and high-momentum antisymmetrized molecular dynamics for light nuclei with bare interaction2018

    • Author(s)
      Mengjiao Lyu, Masahiro Isaka, Takayuki Myo, Hiroshi Toki, Kiyomi Ikeda, Hisashi Horiuchi, Tadahiro Suhara, and TaiichiYamada
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      Volume: 2018, 011D01 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx192

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [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

      Phys. Rev. C

      Volume: 95, 044314 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.95.044314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New successive variational method of tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics for nuclear many-body systems2017

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

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      Volume: 2017, 073D01 Pages: 1-23

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx089

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Power series expansion method in tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics beyond the Jastrow correlation method2017

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

      Phys. Rev. C

      Volume: 96, 034309 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.96.034309

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-momentum antisymmetrized molecular dynamics compared with tensor-optimized shell model for strong tensor correlation2017

    • Author(s)
      Takayuki Myo, Hiroshi Toki, Kiyomi Ikeda, Hisashi Horiuchi, Tadahiro Suhara, Mengjiao Lyu, Masahiro Isaka, and Taiichi Yamada
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      Volume: 2017, 111D01 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx143

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] クラスター構造とクラスターの壊れ2018

    • Author(s)
      須原唯広
    • Organizer
      市大ワークショップ「原子核のダイナミクスの現状と展望」 ~Highlights and Outlooks on Dynamics of Atomic Nuclei~
    • Invited
  • [Presentation] Linear-chain and gas-like structures in nuclei near 12C2017

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara
    • Organizer
      Workshop on Nuclear Cluster Physics (WNCP2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 凝縮状態における平均場の変形とクラスターの変形2017

    • Author(s)
      須原唯広
    • Organizer
      RIBF理論若手放談会:エキゾチック核物理の広がり
    • Invited
  • [Presentation] 炭素周辺核のクラスター構造2017

    • Author(s)
      須原唯広
    • Organizer
      RCNP研究会「核子・ストレンジネス多体系におけるクラスター現象」
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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