研究課題
基盤研究(C)
多体量子理論を用いて微視的な立場に基づく理論的研究を行い、ボース粒子・フェルミ粒子間の相互作用により生じる有限ボース・フェルミ凝縮体のダイナミックスを明らかにした。A)乱雑位相近似方を用いた有限ボース・フェルミ凝縮系の微視的理論:微視的計算法である乱雑位相近似を有限ボース・フェルミ凝縮体に適用するための定式化・計算機プログラム開発、数値計算を実行し凝縮体の励起状態を求めた。巨視的理論の結果の妥当性・適用範囲、引力相互作用での系の不安定性を解明した。強い斥力相互作用ではフェルミ粒子が殻上分布をする殻構造が生じる。殻構造について乱雑位相近似を用いた計算を行い、殻構造形成に伴う一粒子準位の振動型回転型転移という新しい現象を明らかにした。乱雑位相近似を擬1次元ボース・フェルミ凝縮体に適用、フェルミ凝縮体における励起モードのKohn異常と密度波状態・スピン密度波状態の形成を理論的に解明した。B)有限ボース・フェルミ凝縮系の時間発展シミュレーション:有限ボース・フェルミ凝縮体の時間発展を計算する計算機プログラムを開発、振動の時間発展を調べ凝縮体の単極振動の詳細を解明した。C)ボース・フェルミ凝縮体における分子生成と量子質量作用則:引力相互作用において、ボース・フェルミ粒子が結合した束縛フェルミ粒子(分子)の束縛エネルギーを計算。化学反応論における質量作用則を量子統計効果を含む場合に拡張(量子質量作用則)、束縛フェルミ粒子形成過程に適用し凝縮相との熱力学的平衡を求め、系の相構造と不安定性を明らかにした。これらは現在盛んになった分子生成研究の先駆となった。D)研究結果の他分野への応用:有限ボース・フェルミ凝縮体における量子渦・渦格子の研究を行った。研究の成果をポジトロニウムやクォーク多体系など他の系に応用した研究を行った。これらの研究はそれぞれの領域においても新しい内容を含むものである。
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Laser Physics 15(印刷中)
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