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パイ中間子交換によるヘビーハドロン分子状態としてのペンタクォークの解明

Research Project

Project/Area Number 17J06300
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

清水 勇希  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsヘビークォークスピン対称性 / ペンタクォーク / テトラクォーク / エキゾチックハドロン / ハドロン分子 / ヘビークォーク有効模型 / ハドロン分子模型
Outline of Annual Research Achievements

昨年度から引き続き、ヘビークォークを含むバリオンと反ヘビークォークを含むメソンの束縛状態としてのペンタクォークについて、ヘビークォークスピン対称性に基づく分類を行った。バリオンとメソンの間の相対軌道角運動量がP波の場合のスピン多重度の研究を続け、10種類の多重項構造に分類できることを示した。しかし二体間の遠心力ポテンシャルが発生するために、ヘビークォークがチャームクォークである場合はπ中間子交換ポテンシャルによる束縛状態の形成は困難であることを示した。しかし、より質量の大きいボトムクォークでは束縛状態が形成されうるため、将来の実験でボトムクォークを含むペンタクォークが発見された際に本研究と比較することで構造の検証を行うことができる。特に多重項構造ごとに粒子の崩壊チャネルが異なるため、実験で崩壊分岐比が測定されるとそのスピン状態の推測が可能である。本研究の結果は査読付き英文学術雑誌に掲載されている。
年度の後半ではこれまで行った研究結果を学位論文にまとめ、さらにペンタクォークに対して行ったスピン多重項構造の研究をテトラクォークへ適用してその多重度を調べた。ヘビークォークを含むメソンと反ヘビークォークを含むメソンの間のπ中間子交換ポテンシャルによる束縛状態として考察を行った。ここでは様々なスピン、パリティ、アイソスピン状態について解析を行っており、これまでに発見されたテトラクォークとの比較によって構造の推測が可能である。本研究結果は学位論文にてまとめており、名古屋大学学術機関リポジトリにて公開される予定である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Heavy quark spin multiplet structure of Pc-like pentaquarks as a P-wave hadronic molecular state2019

    • Author(s)
      Shimizu Yuki、Yamaguchi Yasuhiro、Harada Masayasu
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2019 Issue: 12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz146

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Heavy quark spin multiplet structure of P ̄(*)ΣQ(*) molecular states2018

    • Author(s)
      Shimizu Yuki、Yamaguchi Yasuhiro、Harada Masayasu
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 98 Issue: 1

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.014021

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hidden Charm Pentaquark Pc(4380) and Doubly Charmed Baryon XI_cc(4380) as Hadronic Molecule States2017

    • Author(s)
      Yuki Shimizu, Masayasu Harada
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 96 Issue: 9 Pages: 094012-094012

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.094012

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項2019

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      ELPH研究会 C024「ハドロン構造における多粒子相関」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項2019

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      第29回 Heavy Ion Pub 研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項2019

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      研究会 「ハドロン構造と原子核中におけるハドロンの性質」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Heavy quark spin multiplet structure of Pc -like pentaquark as hadronic molecular states2019

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      第28 回Heavy Ion Pub 研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Heavy quark spin multiplet structure of Pc -like pentaquark as hadronic molecular states2019

    • Author(s)
      Yuki Shimizu
    • Organizer
      The 4th KMI International Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヘビーメソン及びヘビーバリオン分子模型によるP 波ペンタクォークのヘビークォークスピン多重項構造2019

    • Author(s)
      清水勇希, 山口康宏, 原田正康
    • Organizer
      日本物理学会 第74 回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Heavy quark spin multiplet structure of Pbar(*) SigmaQ(*) molecular states2018

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      第64 回原子核三者若手夏の学校,
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Heavy quark spin multiplet structure of Pbar(*) SigmaQ(*) molecular states2018

    • Author(s)
      Yuki Shimizu
    • Organizer
      Workshop on Dense Matter from Chiral Effective Theories 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Heavy quark spin multiplet structure of Pbar(*) SigmaQ(*) molecular states2018

    • Author(s)
      Yuki Shimizu, Yasuhiro Yamaguchi, Masayasu Harada
    • Organizer
      Fifth Joint Meeting of the Nuclear Physics Division of the APS and the JPS
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of heavy quark spin multiplet structure of Pbar^(*) Σ_Q^(*) molecular states2018

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      研究会「ヘビークォークハドロンとエキゾチックハドロンの構造」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Pbar^(*) Σ_Q^(*) ハドロン分子状態のペンタクォークのヘビースピン多重項構造2018

    • Author(s)
      清水勇希、山口康宏、原田正康
    • Organizer
      日本物理学会 第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 新たなハドロン物質:エキゾチックハドロンの理論的解析2017

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      第7回高エネルギー物理春の学校
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ハドロン分子模型を用いたチャームクォークを含むペンタクォークの解析2017

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      第63回原子核三者若手夏の学校
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ハドロン分子状態としてのペンタクォークの解析2017

    • Author(s)
      清水勇希
    • Organizer
      Flavor Physics Workshop 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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