2020 Fiscal Year Annual Research Report
Particle correlation effects and new phases of ultra cold Bose-Fermi mixtures
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18K03501
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
藪 博之 立命館大学, 理工学部, 教授 (60202371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 貴彦 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (70439925)
仲野 英司 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (70582477)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 極低温原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / フェルミ縮退 / 双極子相互作用 / ポーラロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、異なる量子統計性をもつ原子から成る極低温原子気体において、粒子相関が中間領域である場合に現れる相構造およびその変化を量子多体理論の方法を用いて明らかにすることである。本年度において、この研究目的のために行った研究実績およびその成果について述べる:
A) 双極子相互作用するフェルミ原子を含む有限フェルミ系の新しい相構造：双極子相互作用する原子気体は相互作用の非等方性から新しい相構造の発言が予想されている。前年度に開発した双極子相互作用するフェルミ原子気体のALS構造の計算法をボース原子気体に対して拡張する研究を本年度に行った。この方法を双極子相互作用と相互作用による量子ゆらぎを局所密度近似で取り入れるLee-Huang-Yang項を取り入れ拡張したGross-Pitaevskii方程式に用いて、双極子相互作用による引力により崩壊するが量子ゆらぎに支えられた高密度状態が局所的に現わる超固体相を求めることに成功した。この結果は次年度からの科学研究費による研究に継続され、成果発表を行う予定である。
B) 双極子相互作用する原子気体ポーラロンの構造:我々は前年度までに有限ポテンシャル中の希薄ボース気体にトラップされた1個の原子不純物が形成する ポーラロンの構造を中間結合理論を用いて計算する方法を開発、前年度には、双極子相互作用する原子ポーラロンの状態を数値的にあつかう強相関ポーラロンの計算法を開発した。本年度は双極子相互作用の大きさとポーラロンの構造の変化を明らかにし、結果をまとめてPhysical Review誌に発表した。また、関係した研究発表を日本物理学会にて行った。この結果はA）に述べた超固体の結果と合わせて次年度からの科学研究費による研究に継続され、成果発表を行う予定である。
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