2022 Fiscal Year Annual Research Report
Visualizing the phase separation of a dual-BEC for verifying the dynamical scaling hypothesis
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20H01843
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
井上 慎 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10401150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 宏光 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 講師 (10587760)
藤本 和也 東京工業大学, 理学院, 助教 (40838059)
加藤 宏平 大阪公立大学, 南部陽一郎物理学研究所, 特任助教 (60793586)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 量子縮退気体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実験班は昨年度に引き続き、BEC（ボースアインシュタイン凝縮体）生成装置の改良を行った。昨年度稼働した２次元MOT(磁気光学トラップ)から原子をロードできることを確認するため、超高真空側で３次元MOTを稼働し、原子の捕獲を確認した。また、実験条件の安定度を増すため、磁場トラップに用いる大電流の遮断に用いる半導体素子であるIGBTの冷却方法を空冷から水冷に転換した。
ドメイン構造の精密な評価のためにはイメージング系の解像度の確保が極めて重要である。単レンズの組み合わせによるイメージングと、長い作動距離をもつ市販の顕微鏡レンズの比較の評価をおこなった。テストターゲットを用いた比較の結果、単レンズを組み合わせたシステムの方が僅かに解像度が良いことが分かった。理研・電通大・阪大などと共同開発したFPGAベースのLabview(計測器制御プログラム)の制御システムが納品されたので、実機での運用に向けて実験条件でシミュレーションをおこなった。発見された不具合はフィードバックされ修正された。
竹内は２成分ボース・アインシュタイン凝縮体における半整数渦のケルビン波の分散関係を詳細に調べた。渦芯の内部構造が無視できる流体力学的領域において、半整数渦は循環が整数の従来の渦として振る舞い、成分間の相互作用の影響は渦芯の太さの変化として反映されることを理論的に示した。
藤本は本年度、環境と相互作用する1次元格子系のボゾンとフェルミオン系の非平衡ダイナミクスを界面粗さ成長の動的スケーリングの視点で理論的に調べた。その結果、環境の効果によりスケーリング指数が変わり、普遍性クラスが変化することを明らかにした。本研究成果はPhysical Review Lettersに掲載され、Ultra Low Temperature Physicsの国際会議で口頭発表した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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