2010 Fiscal Year Annual Research Report
トラップされたフェルミガスのBCS-BECクロスオーバー領域における超流動揺らぎ
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22540412
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
大橋 洋士 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (60272134)
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| Keywords | フェルミ原子ガス / 超流動 / BCS-BECクロスオーバー / 超流動ゆらぎ / 擬ギャップ / トラップポテンシャル |
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| Research Abstract |
フェルミ原子ガスのBCS-BECクロスオーバー領域における超流動揺らぎの効果を、この系に特有のトラップ効果を加味して研究した。超流動転移温度では、中間結合領域(クロスオーバー領域)において、超流動揺らぎによる擬ギャップ現象が顕著な中心領域と自由粒子的な1粒子励起スペクトルが見られるガス周辺領域が共存することを、強結合T行列理論に基づいて明らかにした。この結果を用いて光電子分光スペクトルを計算、フィッティングパラメータなしで、実験で観測されたスペクトルが再現できることを示した。これにより、実験データに見られるブロードなスペクトル構造や、中間結合領域から強結合領域にかけて見られるダブルピーク構造が、ガス中心部における擬ギャップ効果を反映したものであることを明らかにした。
本年度は、更に、この理論を転移温度以下の超流動状態に拡張した。これについては、先ず、トラップ効果を無視する範囲で、超流動揺らぎによる擬ギャップと超流動秩序パラメータによる超流動ギャップの競合に焦点をあてた研究を実施、クロスオーバー領域では、超流動転移温度から温度を下げるにつれ、先ず擬ギャップが消失、その後超流動ギャップが成長することを見出した。これは、両者が連続的に移り変わる弱結合BCS領域の結果とは大きく異なるものである。次年度は、これにトラップ効果を加えることで、超流動状態における、空間の非一様性の効果を解明する予定である。
空間の非一様性に起因する現象として、今年度は上記研究の他に、スピンインバランスが存在する場合に見られる相分離を利用した磁性効果の研究、障壁に対する超流動集団励起のトンネル効果の研究を実施した。また、異方的超流動への拡張の準備として、p波超超流動揺らぎに対する強結合理論の構築も行った。
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