2006 Fiscal Year Annual Research Report
量子原子気体におけるBEC/BCS状態の理論的研究
| Project/Area Number |
17540368
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
松本 秀樹 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (40209648)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大橋 洋士 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (60272134)
小山 富男 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30153696)
町田 昌彦 日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (60360434)
山田 進 日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究員 (80360436)
|
|---|
| Keywords | 量子原子気体 / ボーズ・アインシュタイン凝縮 / BCS / BECクロスオーバー / 絶縁体・超流動転移 / オプティカル格子 / フェシュバッハ共鳴 / 超流動渦糸状態 / ハバード模型 |
|---|
| Research Abstract |
量子原子気体のBEC/BCS状態について、(1)BCS/BECクロスオーバーに付随して生じる現象と励起モード、(2)光学格子での量子原子ガスと絶縁体・超流動転移で生じる現象、(3)渦糸状態と渦糸生成過程、(4)凝縮体形成過程と非平衡現象に焦点を合わせ、量子原子ガスの静的・動的性質を解明とを研究の目的とした。
「本年度の研究実施計画と実績」
(1)Feshbach共鳴で実現されるフェルミ原子ガス超流動について、BCS/BECクロスオーバー現象を中心に研究した。この領域での励起モードの性質、渦糸状態の変化とそれに伴う励起状態などの解析を行った。
(2)-1光学格子での量子ボーズ原子ガスの絶縁体・超流動転移で生じる現象を光学格子の影響をハバード模型に帰着して解析した。NCA近似で量子補正を取り入れると、低エネルギー側への状態密度の移行が転移近傍で起こり、相関の強い低エネルギー励起が超流動状態に形成されることがわかってきた。
(2)-2光学格子での量子フェルミ原子ガスについては、ハバード模型による数値的解析を続けた。トラップポテンシャルの影響で、局所的ドープ量の違いにより、絶縁体領域のスピン揺らぎを媒体とした新たなクーパー対生成の機構が可能なこと、スピン相関の性質などを明らかにした。引力ハバードでは、空間的不均一性が自発的に生成されることを見出した。
(3)BCS/BECクロスオーバー領域での渦糸状態をボゴリウボフ・デゥジャン方程式で解き、励起状態のエネルギースペクトルを解析し、この領域で渦糸中心での粒子分布が減少されること、不連続コア-レベルが形成される結果を得た。また、この領域の渦糸状態は二成分G-L方程式で記述できることを示し、それによる解析をおこなった。
(4)光学格内での量子原子ガスの非平衡現象への予備的計算を行った。
|
