2016 Fiscal Year Research-status Report
変革したクラスター模型での研究の推進とクラスター状態の第一原理計算
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16K05351
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
堀内 昶 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい教授 (60027349)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | THSR波動関数 / Hoyle状態 / ボーズ凝縮的状態 / 不安定核 / TOAMD理論 / 冪級数的相関関数 / JASTROW型相関関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変革したクラスター模型の模型波動関数であるTHSR波動関数(Tohsaki-Horiuchi-Schuck -Roepke波動関数)を用いた核構造研究として、安定核に於いては12C核の基底状態を含む４つの０+状態の研究を行い、その結果は論文発表された。最も重要な結論は第３の０+状態が第２の０+状態(Hoyle状態)のBreathing励起状態であるという結果で、３つのαクラスターのボーズ凝縮的状態であるHoyle状態の理解を一段と深化させるものであった。不安定核に於いて11Be核の基底及び多くの励起状態の各々がそれぞれ単一のTHSR波動関数により良く表現されるという事実を明らかにした。この研究は論文に纏められ投稿の段階である。不安定核に於ける研究としては他に9B、10Be、10Cに対するものを推進して来ている。
核構造の第一原理計算の研究も大きく進展した。この研究はTOAMD(テンソル力最適化AMD)という第一原理計算理論を新たに構築して推進しているものであるが、最初の研究対象の3He(t)と4Heに対する実際計算が大きく進展したのである。生の核力(bare force)としてAV8'を用いた結合エネルギーがFaddeev理論計算などの厳密計算結果と殆ど一致することが確かめられた。重要な成果としては、2体相関以上の3体相関と4体相関が無視できない大きさを持っていることを示したことや、JASTROW型の相関関数よりもTOAMD理論で用いる冪級数的相関関数の方がより大きな結合エネルギーが得られること、などがある。既に3編の論文として投稿されたが、最初の論文は掲載決定になっている。現在、4Heの励起0+状態の「3核子＋1核子」のクラスター構造の研究を進めている。以上の有限核に対する研究に加えて無限核物質に対する研究をも進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
変革したクラスター模型の模型波動関数であるTHSR波動関数による研究の大きな目的の1つは既に研究が為されているクラスター状態が単一のTHSR波動関数により良く記述できることを示すことで、11Beの研究はそれを実証している。もう一つの大きな目的はこれまでの研究が不十分なクラスター状態の研究を進めることで、12C核の第3の0+状態の研究はその良い実例として展開された。
核構造の第一原理計算の新理論として構築されたTOAMD理論は、その理論が実際に強力な新理論であることを3He(t)と4Heに対する実際計算により実証することが出来た。その実際計算は3体相関や4体相関が無視できない大きさを持つと言う新しい分析や、JASTROW型の相関関数よりもTOAMD理論で用いる冪級数的相関関数の方がより大きな結合エネルギーが得られるという新しい発見があった。無限核物質の研究は相関子の1次までの計算が中心力だけの場合に対して推進された。
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| Strategy for Future Research Activity |
安定核に於いては代表的な研究として16Oの4α閾値エネルギー以上の高い励起エネルギー領域の多彩な4αクラスター状態を拡張されたTHSR波動関数で研究することが重要である。12C＋α構造状態に加わえて、4α凝縮状態の励起状態、4α直線鎖状態、8Be＋8Be構造状態など多彩なクラスター構造の研究が目指される。不安定核に於いては現在推進中の9B、10Be、10Cに対する研究を纏めて行く。コア核の周りのValence核子の相関をTHSR波動関数の重ね合わせで追究する。
TOAMD理論による核構造の第一原理計算としては、現在推進中の4Heの励起0+状態の「3核子＋1核子」のクラスター構造の研究を更に進めて纏めて行く。それに加えて質量数が５以上の原子核の取り扱いを開始するとともに、3体核力をも取り入れた計算を行う。核物質の計算は、相関子の1次までの範囲でテンソル力を含めた計算を行い、その上で相関子の2次の場合の計算へと進む。
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| Causes of Carryover |
科研費の使用は順調に行われた。生じた残額の54,660円は東京での関連研究者との討議の為の旅費の1回分に相当する金額で、その討議を初年度の終わりに行う代わりに次年度の始めに行うことにした為に生じた残額である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額が生じたのは、関連研究者との東京に置いての討議を初年度の最後に行うことを変更して次年度の始めに行うこととしたためである。従って、次年度の始めにその繰り越し計画を実行することがその使用計画である。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Investigation of 10Be and its cluster dynamics with the nonlocalized clustering concept2016
Author(s)
Mengjiao Lyu, Zhongzhou Ren, Bo Zhou, Yasuro Funaki, Hisashi Horiuchi, Gerd Roepke, Peter Schuck, Akihiro Tohsaki, Chang Xu, and Taiichi Yamada
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW C
Volume: 93
Pages: 054308, 1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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