2022 Fiscal Year Research-status Report
現実的核力に基づく変分法による核物質状態方程式の作成と原始中性子星への応用
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20K03979
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
鷹野 正利 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00257198)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 核物質状態方程式 / 中性子星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エネルギー汎関数を用いた変分法において、対称核物質に対し、２体核力のスピン軌道力を考慮する拡張を推進した。先行研究において、中性子物質に対し同様の拡張を行なったが、それを対称核物質へと適用する研究をさらに進めた。
昨年度までで、対称核物質に対し新たにスピン・軌道力相関を考慮した場合、それにより生じるポテンシャルエネルギーは厳密に取り入れた一方で、スピン・軌道力相関から生じる運動エネルギーは、Jastrow波動関数を仮定して2体クラスター項までを正しく取り入れ、さらに3体クラスター項の中で相関関数の最低次（3次）の直接項の効果を考慮したエネルギー表式を作成した。また相関の4次の効果であるnodal diagramのエネルギー寄与を摂動論的に評価するテスト計算も実施した。
今年度は改めて、スピン・軌道力相関から生じる運動エネルギー表式について、中性子物質と対称核物質の両方に対し、相関関数の最低次の直接項の効果を再確認した。またnodal diagramの寄与も再度評価し、まず中性子物質に対するエネルギー表式に関し、先行研究の表式よりも簡潔な表式が得られることを確認した。そしてその情報を反映させて、改めて対称核物質に対してnodal diagramを考慮したエネルギー表式を作成した。そしてnodal diagramの寄与を摂動論的に評価するだけでなく、このnodal diagramも含めた全エネルギーを最小化する数値計算も実行した。
AV8’ポテンシャルを用いた計算結果を他の量子多体計算法による結果と比較したところ、2核子交換項などの補正項のさらなる考慮が必要であることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本来であれば絶対零度対称核物質に対するエネルギー汎関数の構築について、スピン軌道力を考慮する理論の拡張を完成させる予定であったが、現状でまだ補正が必要である傾向が判明したため、当該年度では完成に至らなかった。そのため、研究全体としてやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
スピン軌道力相関を考慮した絶対零度対称核物質のエネルギー汎関数完成を最優先に進めるが、それと同時に有限温度核物質への拡張の研究に着手している。今後もこれらを並行して進めることで、より効率的な状態方程式完成を目指す。
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| Causes of Carryover |
旅費等に予定していた予算に対して、日本物理学会がオンライン開催になるなど、新型コロナウイルス感染状況などに影響されて出張の回数が減ったため、未使用分を2023年度に繰り越した。繰り越した予算は、2023年度の旅費や消耗品等に使用する予定である。
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