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2009 Fiscal Year Annual Research Report

フェルミ原子気体のBCS-BECクロスオーバー領域における擬ギャップの研究

Research Project

Project/Area Number 19540420
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

大橋 洋士  Keio University, 理工学部, 准教授 (60272134)

Keywords擬ギャップ / フェルミ原子ガス / BCS-BECクロスオーバー / 強結合効果 / 超流動
Research Abstract

フェルミ原子ガス超流動について理論的に研究し、強い超流動揺らぎが状態密度や1粒子スペクトル強度に与える影響を超流動転移温度以上で明らかにした。引力相互作用を強くしていくと、超流動揺らぎの影響で擬ギャップ効果が顕著となり、フェルミ面近傍の状態密度の減少や1粒子スペクトル強度におけるダブルピーク構造が見られるようになるが、強結合BEC領域に入ると、強結合分子ボソンの形成の影響でこれら物理量に大きなギャップ構造が現れることを見出した。更に、これら(擬)ギャップ構造の温度変化を調べ、状態密度中の(擬)ギャップが消える温度と1粒子スペクトル強度中の(擬)ギャップ構造が消える温度が異なることを明らかにした。
以上の結果をもとに、2008年にJILAグループで行われたフェルミ原子^<40>Kガスにおける光電子分光型実験で得られたスペクトル強度の分析を行った。その結果、実験結果には今回我々が得た一様系での計算結果では説明しきれない部分があることが分かった。これは、原子気体の特徴である「トラップポテンシャル」による系の非一様性が超流動ゆらぎに重要な影響を与えていることを示している。従って、今度の研究の方向性として、非一様な超流動揺らぎ、強結合効果を取り込むことが重要である。今年度の一様系の結果はそうした次へのステップの出発点として非常に重要な意義を持っている。
今年度はフェルミ原子ガスを凝縮系物理学研究に応用するための研究も実施した。具体的には、(1)光学格子中のフェルミ原子ガスを用いて強相関電子系で議論されているd波対称性を有するスピン密度波を実現させる提案、(2)フェルミ原子ガスを用いて超流動/強磁性/超流動接合を作り、超伝導接合で議論されているπフェイズ(接合の左右で超伝導秩序パラメータの位相がπずれた状態)を実現させる方法の提案、を行った。

  • Research Products

    (15 results)

All 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] d-wave spin density wave phase in the attractive Hubbard model with spin polarization2009

    • Author(s)
      H.Tamaki, K.Miyake, Y.Ohashi
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan 78

      Pages: 073001-1-073001-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identifiation of the ±s-wave pairing in the iron-pnictide superconductors using the Riedel anomaly2009

    • Author(s)
      D.Inotani, Y.Ohashi
    • Journal Title

      Physical Review B 79

      Pages: 224527-1-224527-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supercurrent induced by tunneling Bogoliubov excitations in a Bose-Einstein condensate2009

    • Author(s)
      S.Tsuchiya, Y.Ohashi
    • Journal Title

      Physical Review A 79

      Pages: 063619-1-063619-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pseudogap in fermionic density of states in the BCS-BEC crossover of atomic Fermi gases2009

    • Author(s)
      S.Tsuchiya, R.Watanabe, Y.Ohashi
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics 158

      Pages: 29-35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-particle properties and pseudogap effects in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas above Tc2009

    • Author(s)
      S.Tsuchiya, R.Watanabe, Y.Ohashi
    • Journal Title

      Physical Review A 80

      Pages: 033613-1-033613-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Strong-coupling fluctuation effects in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas2009

    • Author(s)
      Y. Ohashi, S. Tsuchiya, R. Watanabe
    • Organizer
      5th cross-strait and international conference on quantum manipulation
    • Place of Presentation
      Institute of Physics, Chinese academy of science, Beijing, China
    • Year and Date
      2009-12-19
  • [Presentation] 鉄ヒ素計超伝導体における不純物効果と交流ジョセフソン電流2009

    • Author(s)
      猪谷太輔, 大橋洋士
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] photoemission spectroscopy による Fermi 原子気体の解析2009

    • Author(s)
      土屋俊二, 渡邉亮太, 大橋洋士
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] BCS-BECクロスオーバーにおける超流動状態の解析2009

    • Author(s)
      渡邉亮太, 土屋俊二, 大橋洋士
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] フェルミ原子ガス超流動を用いた超流動/強磁性/超流動接合の実現とII-phaseの可能性2009

    • Author(s)
      柏村孝, 大橋洋士
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] Pseudogap behaviors of atomic Fermi gases above Tc in the BCS-BEC crossover2009

    • Author(s)
      土屋俊二, 渡邉亮太, 大橋洋士
    • Organizer
      M2S-IX, International conference on materials and mechanisms of superconductivity
    • Place of Presentation
      Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Pairing fluctuations and pseudogap effects in the BCS-BEC crossover regime of a superfluid Fermi gas2009

    • Author(s)
      渡邉亮太, 土屋俊二, 大橋洋士
    • Organizer
      M2S-IX, International conference on materials and mechanisms of superconductivity
    • Place of Presentation
      Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Theoretical proposal of a method to identify the pairing symmetry of Fe-pnictide superconductors using ac-Josephson Effect2009

    • Author(s)
      猪谷太輔, 大橋洋士
    • Organizer
      M2S-IX, International conference on materials and mechanisms of superconductivity
    • Place of Presentation
      Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Pseudogap in fermionic density of states in the BCS-BEC crossover of atomic Fermi gases2009

    • Author(s)
      土屋俊二, 渡邉亮太, 大橋洋士
    • Organizer
      QFS2009(International Symposium on Quantum Fluids and Solids)
    • Place of Presentation
      Northwestern University, Evanston, Illinois, USA
    • Year and Date
      2009-08-10
  • [Presentation] Proposed method to detect ±s-wave pairing state in Fe-pnictides using ac-Josephson effect2009

    • Author(s)
      猪谷太輔, 大橋洋士
    • Organizer
      ISSP international workshop on "New developments of superconductivity"
    • Place of Presentation
      Institute of Solid State Physics, Chiba, Japan
    • Year and Date
      2009-07-09

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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