2017 Fiscal Year Annual Research Report
Systematic study of dilute Fermi systems based on quantum cluster expansion method
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15K17725
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
作道 直幸 お茶の水女子大学, ソフトマター教育研究センター, 特任助教 (50635555)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Lee-Yangの量子クラスター展開法 / エネルギー汎関数を用いた変分法 / monopole dominance / Abelian dominance |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、以下の3つの成果を得た。
1. 動きが2次元に制限されたヘリウム3系について、エネルギー汎関数を用いた変分法を用いてエネルギーと粒子数密度の関係を求めた。特に、中心力相関のみを考慮した場合のエネルギー汎関数の改良を行って3次元液体ヘリウム3のエネルギー計算値を改善した上で、改めて2次元ヘリウム3系の性質を調べた。またこのエネルギー汎関数の改良が、これまで報告してきた本変分法に基づく核物質状態方程式に与える影響についても調べた。以上の結果は共同研究者が日本物理学会にて報告した。今後原著論文にて発表予定である。
2. クォークの閉じ込め問題に関して、ゲージ場のAbelianセクターの自由度からホッジ分解によってmonopoleセクターの自由度を抜き出してきたときに、閉じ込めの性質がどの程度保持されるかという、いわゆる「monopole dominance」の研究を行った。結果は、原著論文として国際誌への投稿準備中である。
3. 本研究の研究課題であるクラスター展開は、元々はUrsellやMayerらが液体論の文脈で行ったものである。本研究では主に量子系のクラスター展開の研究に取り組んできたが、これまでに得られた量子系の知見から古典系についても新たな展開ができないかという検討の一環として、粘弾性体の研究を行った。結果として、クラスター展開そのものではなく、上記(2)の研究で培った格子ゲージ理論の経験に基づいて、粘弾性体の亀裂進展に関する速度ジャンプに関する成果を得た。成果は、英国科学誌Scientific Reportsに掲載された。また、科学雑誌『子供の科学』、新聞紙上報道（日刊工業新聞等）、webメディア（Yahooニュース等）など、数多く取り上げられ、「日本ゴム協会年次大会・若手優秀発表賞」および「エラストマー討論会・若手優秀発表賞」を受賞し、計4件の招待講演を行った。
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