2023 Fiscal Year Annual Research Report
Supersolid phases of ultracold atomic gas with dipole-dipole interactions
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21K03422
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
藪 博之 立命館大学, 理工学部, 教授 (60202371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 貴彦 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (70439925)
仲野 英司 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (70582477)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 原子気体 / 双極子相互作用 / ボース・アインシュタイン凝縮 / フェルミ縮退 / 超固体 / ポーラロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、双極子ボース原子を含むボース・フェルミ(BF)混合気体において超固体相が現れる場合に理論的研究を行ない、超固体のダイナミックスや関係した現象を明らかにし、実験結果を解明するとともに実験に対して新たな提言を行うことである。研究計画に即して今年度の研究実績について述べる:
1)双極子ボース原子を含むBF混合気体での超固体相のダイナミックス: 双極子ボース気体に対して、平均場近似であるs波相互作用と双極子相互作用、量子ゆらぎを局所密度近似で取り入れるリー-フアン-ヤン項を取り入れた拡張グロス-ピタエフスキ(GP)方程式の虚時間緩和法による計算法を用いて、二重井戸ポテンシャル中での2個の超固体状態が時間的に振動するジョセフソン振動の周期が原子間相互作用でどのように変化するかを求め、結果の解析を行ない、超個体間の量子力学的なコヒーレンスと関係づける研究を行った。結果は論文として発表する予定である。
2)双極子相互作用の原子系に対する効果を明らかにするため、密度-密度相関関数による双極子フェルミ原子と非双極子フェルミ原子の混合気体系の集団モードにおよび系の不安定化について国際会議での発表の内容を査読付き論文として出版した。また、系がどのように不安定化するかを明らかにした結果を査読付き論文としてまとめ雑誌への掲載が決定している。
3) 超固体ボース・フェルミ混合気体におけるポーラロンの性質: 強相関双極子ボース気体での双極子ポーラロンの相互作用ポテンシャルがRKKY型であることを明らかにし、ポーラロンの束縛状態および産卵状態を数値的に求めた。結果は論文にまとめ、現在投稿中である。また研究結果を、招待講演として発表した。
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