2022 Fiscal Year Annual Research Report
Role of tensor force on the nuclear clustering in the ab initio approach
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18K03660
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
明 孝之 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20423212)
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2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 核力 / テンソル力 / クラスター / 第一原理計算 / 分子動力学 / 高運動量 / 共鳴 / 複素スケーリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【最終年度の成果】現実的核力を用いて有限系と無限系の原子核を記述する理論体系を構築した。その一つである「テンソル最適化反対称化分子動力学」(TOAMD)では、相関関数を使用しながら、より効率よく短距離斥力の相関を取り入れるために「ユニタリー相関演算子法」(UCOM)の適用を考え、本年度はその定式化を行い、完了した。今後はTOAMD+UCOMによる原子核の数値計算を行う予定である。無限核物質については高運動量に励起した核子対を含む基底関数を基底関数に採用し、全エネルギーの変分法により状態方程式を記述した。その結果、対称核物質の密度とエネルギーの飽和性の関係について、テンソル力の重要性を示した。
【研究期間全体の成果】a) 有限原子核に対して、現実的核力を直接用いる「テンソル最適化反対称化分子動力学」(TOAMD)の枠組みを構築した。相関関数の冪数を3次まで展開し、かつ、相関関数とハミルトニアンの積のクラスター展開で生じる多体相関項について、すべて独立な変分関数として扱うことで変分空間を拡張することに成功した。そこから派生してAMD基底関数に生成座標法を用いたり、高運動量を持つ核子対を基底関数に含めたりする拡張を行った。これらの手法により軽い核において、現実的核力が与える多体相関の役割を解明した。本枠組みは無限核物質にも適用可能である。そこで有限粒子数法に基づく無限核物質を記述する手法を考案し、現実的核力に基づいて状態方程式を記述することに成功した。特にテンソル力と全エネルギーの密度飽和性の関係を解明した。b) 原子核に現れる量子多体系の共鳴状態を解析した。特に一般的なコア核+4外殻核子系の5体問題を解く枠組みを確立した。
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