2021 Fiscal Year Research-status Report
Magnetotransport phenomena in QCD matter with heavy-quark impurities
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20K03948
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
服部 恒一 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (10730252)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 強磁場 / 不純物 / 近藤効果 / カイラル対称 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近藤効果がQCD物質の熱力学に与える影響を考察した。軽クォークから成る物質に強磁場をかけるとクォーク・反クォーク対凝縮が増加し、カイラル対称性が大きくなる事が従来から知られている。強磁場下で荷電粒子の運動領域が磁場方向に制限される次元性に起因した現象である。同様の理由で、軽クォークと不純物の凝縮も出現して、磁場中でのQCD近藤効果が起こる。これらの効果はこれまで別個に考察されてきたが、本研究ではそれらが共存する場合の競合を、熱力学ポテンシャルを用いて初めて考察した。磁場を強くするにしたがって近藤効果が発現し、実際に競合が始まるという結果を得た。また、競合によって、クォーク対凝縮の増加が抑えられて飽和値に漸近する事がこれまでに得られた成果で示唆されている。
強磁場下でのQCD近藤効果は、強磁場の効果を感じるクォークと、強磁場を直接感じないグルーオンが媒介する非可換カラー相互作用があって初めて起こるQCD特有の現象である。また、カイラル対称性の破れは、QCDやハドロン物理において中心的な役割を果たしている。新たに提唱されたQCD近藤効果が、従来から重要性が知られているカイラル対称性にどのような効果を与えるかを考察し、飽和現象の示唆を新たに得た点で意義がある。近藤効果がない場合は、磁場の強度と共にカイラル凝縮が増加する事が格子QCDシミュレーションによって検証されている。本研究で得られた飽和現象はモデルによる解析に基づいたものであるが、格子QCDシミュレーションによって検証できる可能性がある。
この研究成果は共同研究に基づいている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究で注目している近藤効果を考察するうちに、軽クォーク系と重クォーク不純物が磁場中で織りなすダイナミクスは、輸送係数だけではなく、系の基底状態にも現れる事に視点が向いた。本来の輸送係数の計算の研究方針と比べるとやや寄り道になるが、対称性が自発的に破れた真空状態を決定する事はQCDやハドロン物理における重要な問題であるため、この問題に注目した。磁場中での近藤効果が基底状態の決定に与える効果を解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
カイラル対称の破れとQCD近藤効果の競合に関する成果をまとめ、早期に論文を投稿する。その後に、輸送係数の解析を再開し、磁場中のQCD近藤効果が重クォーク拡散に与える効果を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により共同研究等に必要な人件費・謝金の支払いがなかったため、その分が大幅に余りました。また、コンピュータを購入予定でしたら、新年度4月の発注になったため、その分の支出が次年度に先送りされました。
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