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冷却原子気体のBEC-BCSクロスオーバーにおける多体効果の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J07049
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

遠藤 晋平  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード冷却原子気体 / 少数体体系 / Efimov状態 / 強相関系 / 超流動・超伝導 / 少数多体系
研究概要

散乱長が大きな3粒子系では、離散スケーリング則を示す3粒子束縛状態が普遍的に現れ、Efimov状態とよばれる。Efimov状態のエネルギースケールを決定する重要なパラメータとして3体パラメータがある。近年、3体パラメータが普遍的に振舞うことが冷却原子気体の実験で発見された。昨年までの研究で、私は冷却原子系特有のvan der Waals型相互作用をする系について、3体パラメータが普遍的に振舞うことの物理的起源を解明した。本年度の研究では、vall der Waals型以外の様々な相互作用をする3粒子問題を解き、3体パラメータが普遍性がvan der Waals型以外の様々な相互作用をする系について普遍的に成立することを発見した。また、相互作用の遠方での減衰の速さに依存して、3体パラメータのUniversality classの分類が可能なことを発見し、これらの成果をPhysical Review Letters誌に発表した。
Efimov状態は冷却原子気体以外にも、^4Heクラスター、中性子過剰原子核、マグノン等で現れる可能性が示唆されており、本研究はこれら様々な系での少数系の理解に本研究が大きく貢献するものと期待される。また、本研究は相互作用が散乱長が大きな領域でのボソン系の振舞いを研究したものであるが、Fermion系においてもEfimv状態が現れうることが知られており、Boson系、Fermion系双方の少数・多体系の振舞いの理解にも有用となることが期待される。
また質量インバランスのある系における3体パラメータの振舞いに関する研究も行った。その結果、同種粒子系の場合と類似の形をしたHyper-radial repulsionが現れることを発見し、3体パラメータが普遍的に振舞う可能性があることを見出した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (26件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Microscopic Origin and Universality Classes of the Efimov Three-body Parameter2014

    • 著者名/発表者名
      Pascal Naidon, Shimpei Endo, Masahito Ueda
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 112 号: 10 ページ: 105301-105301

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.105301

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossover trimers connecting continuous and discrete scaling regimes2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 86 号: 6 ページ: 62703-62703

    • DOI

      10.1103/physreva.86.062703

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scattering and bound states of two polaritons in an array of coupled cavities2012

    • 著者名/発表者名
      Chuan-zhou Zhu, Shimpei Endo, Pascal Naidon, Peng Zhang
    • 雑誌名

      Few-body Systems

      巻: 54 号: 11 ページ: 1921-1930

    • DOI

      10.1007/s00601-012-0562-4

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal physics of 2+1 particles with non-zero angular momentum2011

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 雑誌名

      Few-body Systems

      巻: 51 号: 2-4 ページ: 207-217

    • DOI

      10.1007/s00601-011-0229-6

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 異核原子混合系におけるEfimov状態の3体パラメータ2014

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平, Pascal Naidon, 上田正仁
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Screening of the interaction between fermionic polarons2013

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平
    • 学会等名
      第6回 基礎物理セミナー合宿
    • 発表場所
      箱根太陽山荘 (神奈川県箱根町)
    • 年月日
      2013-12-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Efimov状態のユニバーサルな3体パラメータの物理的起源2013

    • 著者名/発表者名
      Pascal Naidon, 遠藤晋平, 上田正仁
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 (徳島県徳島市)
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Physical origin of the universal three-body parameter in Efimov physics2013

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平, Pascal Naidon, 上田正仁
    • 学会等名
      第10回AMO討論会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2013-06-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Screening of the interaction between fermionic polarons2013

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Masahito Ueda
    • 学会等名
      Joint Meeting of the APS Division of Atomic, Molecular and Optical Physics and the CAP Division of Atomic, Molecular and Optical Physics
    • 発表場所
      Quebec City Convention Center(カナダ、ケベック)
    • 年月日
      2013-06-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Crossover trimers connecting continuous and discrete scaling regimes2013

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      International Conference on Few-body Physics in Cold Atomic Gases
    • 発表場所
      清華大学 (中国、北京)
    • 年月日
      2013-04-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] インバランスFermi系におけるポーラロンのダイナミクス2013

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平, 上田正仁
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      広島大学, 東広島市
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 少数多体系の理論的手法2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平
    • 学会等名
      第5回基礎物理セミナー合宿
    • 発表場所
      箱根太陽山荘, 箱根町(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Induced Interaction between heavy Fermi polarons2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Masahito Ueda
    • 学会等名
      International workshop on ultracold Group II atoms
    • 発表場所
      情報通信研究機構(NICT), 小金井市
    • 年月日
      2012-11-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Physical Origin of the Universal Three-body Parameter in Atomic Efimov Physics2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo
    • 学会等名
      第2回John L. Hall先生若手研究者との集い
    • 発表場所
      東京大学, 文京区
    • 年月日
      2012-10-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] インバランスFermi系におけるポーラロン間の有効相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平、 上田正仁
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学, 横浜市
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crossover trimers connecting continuous and discrete scaling regimes2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo
    • 学会等名
      Few-body calculation of cold-atomic physics
    • 発表場所
      理化学研究所, 和光市(招待講演)
    • 年月日
      2012-08-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crossover trimers connecting continuous and discrete scaling regimes2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      tional IUPAP Conference on Few-Body Problems in Ph
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡市(招待講演)
    • 年月日
      2012-08-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 冷却Fermi系におけるポーラロン間の有効相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平
    • 学会等名
      第57回物性若手夏の学校
    • 発表場所
      ぎふ長良川温泉ホテルパーク, 岐阜市
    • 年月日
      2012-08-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crossover trimers connecting continuous and discrete scaling regimes2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平
    • 学会等名
      第57回物性若手夏の学校
    • 発表場所
      ぎふ長良川温泉ホテルパーク, 岐阜市
    • 年月日
      2012-08-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crossover trimers connecting continuous and discrete scaling regimes2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      International Conference on Atomic Physics ICAP
    • 発表場所
      Ecole Polytechnique (France)
    • 年月日
      2012-07-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crossover between universal trimers and Ef imov trimer2012

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      43rd Annual DAMOP Meeting
    • 発表場所
      Orange County, California (USA)
    • 年月日
      2012-06-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 2成分Fermi系におけるEfimov trimerとUniversal trimer2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平、Pascal Naidon、上田正仁
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学、西宮市
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2 component Fermi系に対する3体束縛状態2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平、Pascal Naidon、上田正仁
    • 学会等名
      Ultracold Gases : Superfluidity and Strong Correlation (USS-2012)
    • 発表場所
      東京理科大学、千代田区
    • 年月日
      2012-01-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2 component Fermi系に対する3体束縛状態2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平、Pascal Naidon、上田正仁
    • 学会等名
      第4回基礎物理セミナー合宿
    • 発表場所
      箱根太陽山荘、箱根町
    • 年月日
      2011-12-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Trimer bound states and p-wave atom-dimer resonance for mass imbalanced ultracold fermions2011

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter
    • 発表場所
      Shiga, Japan
    • 年月日
      2011-11-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Efimov and Non-Efimov Three-Body Bound States for 2+1 Particles2011

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] BCS理論は質量差が大きな引力Fermi系を正しく記述するか?Efimov状態の物理2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平
    • 学会等名
      第56回物性若手夏の学校
    • 発表場所
      ホテルエバーグリーン富士、富士吉田市
    • 年月日
      2011-08-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] BCS理論は質量差が大きな引力Fermi系を正しく記述するか?2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤晋平
    • 学会等名
      第56回物性若手夏の学校
    • 発表場所
      ホテルエバーグリーン富士、富士吉田市
    • 年月日
      2011-08-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Efimov and non-Efimov physics of 2+1 particles2011

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Pascal Naidon, Masahito Ueda
    • 学会等名
      42nd Annual DAMOP Meeting
    • 発表場所
      Atlanta, Georgia
    • 年月日
      2011-06-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Universal Trimers and Efimov Trimers2011

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo
    • 学会等名
      RIKEN/TOKYO meeting on cold atoms and nucleons
    • 発表場所
      RIKEN,和光市
    • 年月日
      2011-05-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 下記ホームページに研究代表者の研究内容、論文、学会発表等をまとめてある。

    • URL

      http://cat.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~endo/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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