2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
17071005
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
上田 正仁 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (70271070)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 琢也 学習大学, 理学部, 教授 (00251330)
斎藤 弘樹 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (60334497)
|
|---|
| Keywords | 原子 / 低温物性 / 物性理論 / 物性実験 |
|---|
| Research Abstract |
理論グループ:
(東京大学)
内部自由度を持つスピノールBECはその内部自由度を反映して様々なトポロジカル欠陥を有するため、トポロジカル欠陥の性質やそのダイナミクスを研究する理想的な系である。我々は、非可換量子渦がスピン2のスピノールBECのサイクリック相において実現される。我々は非可換性が渦の衝突ダイナミクスにおいてユニークな効果を示すことを指摘し、具体的に2本の非可換量子渦が衝突すると、可換量子渦で起こっていたつなぎ換えやすり抜けのダイナミクスがトポロジカルに禁止され、衝突する2本をつなぐ新たな量子渦が形成されることを明らかにした。
(電気通信大学)
ダイポール相互作用する2成分BECと磁性流体の類似性に関する研究を行った。その結果、古典磁性流体に類似した棘状パターンおよび迷宮状パターンの生成、ヒステリシス、ソリトンなど多彩な現象を示すことを明らかにした。また、超固体性や永久流の安定化など、古典磁性流体には無い磁性超流体特有の現象を見出した。さらに古典流体と超流体の流体力学的類似性の研究を推し進め、レイリー・テイラー不安定性、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性、カルマン渦生成といった古典流体で既知の現象が、超流体において渦の量子化を伴った新しい現象として出現することがわかった。
実験グループ:
(学習院大学)
Rb原子のBECを1次元光格子中へ導入することにより,2成分の空間的な分離を防ぐことができた.混合ダイナミクスの観測を行ったところ,低磁場中において,m_F=+2と-2以外のスピン成分が現れた。今後データを積み重ね,理論計算と比較することにより、磁性相の最終的な決定が期待される。また、マイクロ波を使った超微細準位間遷移の制御実験により2準位(F=2,mF=-1およびF=1,mF=1)を用意し、磁場によるフェッシュバッハ共鳴を確認した。共鳴磁場付近で相分離の様子が変化することを発見し、理論計算との比較により定量的に解析を行った。さらに,非弾性衝突レートの小さい2準位でもフェッシュバッハ共鳴を発見した。
|
