2010 Fiscal Year Annual Research Report
ボース・フェルミ混合原子気体での集団運動と分子生成のダイナミクスの研究
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21540412
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
丸山 智幸 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (50318391)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藪 博之 立命館大学, 理工学部, 教授 (60202371)
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| Keywords | 極低温原子気体 / ボース・フェルミ混合系 / TDHF+Vlasov / 時間発展 / 集団運動 / 双極子分子気体 |
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| Research Abstract |
有限温度での用いたボース・フェルミ(BF)混合系の時間発展の数値計算は現在までほとんど行われておらず、これまでの理論計算はゼロ温度で球対称トラップという実際の実験から遠い条件で行なわれていた。
本研究で我々は、これまでゼロ温度のBF混合系での時間発展計算に使用していた理論模型であるTDGP+Vlasov法に、熱ボソンおよび粒子間衝突の効果を導入したTDGP+VUU法を開発した。これにより有限温度での理論計算が可能になったので、昨年度から理論研究を行っていた、京都大学の実験グループで実現したYb同位体を用いたBF混合系の集団運動に対し、有限温度でかつ異方性の大きな葉巻型トラップという非常に実験に近い条件で理論研究を行うことができた。本年度は計算の比較的楽な低温度に焦点を絞り、BF混合系の集団運動における温度効果を研究した。これまでこの結果、ゼロ温度から有限温度にすると全体に減衰が起こること、強い引力で発生するフェルミ気体の急激な膨張といった現象が抑えられることを示した。
上記の研究とは別に、双極子フェルミ分子気体について半古典近似を適用、この系の従うVlasov方程式における平均場の座標依存性、運動量依存性を示した。その上で、トラップを開放したときの気体の膨張基の計算を、摂動論の範囲での解析的な近似計算を行い、平均場の効果により観測で得られる分子の運動量分布が膨張前からどのように変化をするかを議論した。
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