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クォーク物質における非一様カイラル相での磁気的性質の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J01814
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 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関京都大学

研究代表者

吉池 遼  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード非一様カイラル相 / FFLO超伝導 / ネスティング / 軸性アノマリー / クォーク / 相転移 / ゆらぎ / QCD相図 / 磁場 / マグネター / 自発磁化
研究実績の概要

平成29年度は新たに空間1次元の有効模型におけるある種の双対性に着目した研究を行った。これまでの非一様カイラル相の研究では、非一様構造が現れる下人となるフェルミ面のネスティング効果と、磁場中で現れる軸性アノマリーが重要視されてきた。空間1次元の有効模型は、空間3次元の強磁場極限とみなせるので、軸性アノマリーが現れるだけでなく、解析計算が容易なためネスティング効果を検証しやすいという利点がある。
本研究は、空間1次元中で双対関係にある非一様カイラル相とFFLO状態と呼ばれる非一様構造を持った特殊な超伝導相を比較し、ネスティング効果と軸性アノマリーについてより深く理解を得ることを目的にして行った。空間1次元中で軸性アノマリーにより、非一様カイラル相の一種であるカイラルスパイラル相が他の相に比べてエネルギー的に有利になり、低密度領域まで広がる、さらにカイラルスパイラル相では、エネルギースペクトルの非対称性のため、異常粒子数が現れることが知られていた。一方でカイラルスパイラル相と双対関係にある、FF超伝導相では異常粒子数の代わりに異常磁化が現れることが分かった。さらに両社の双対性から、低磁場領域でも現れる新たなFF相の可能性が示唆された。またタイプ1ネスティングと呼ばれる、フェルミ面の反対方向にある粒子と空孔が対をなすことで非一様カイラル相がエネルギー的に優位になる効果は、タイプ2ネスティングと呼ばれる、磁気効果により大きさが異なったフェルミ面上にあるそれぞれの粒子が対をなす描像にマップされることが分かった。このタイプ2ネスティングはFFLO相がエネルギー的に優位になる理由となっている。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Axial anomaly and nesting in the inhomogeneous chiral phase2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshiike, T. Tatsumi
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 97 号: 1 ページ: 016019-016019

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.016019

    • NAID

      120006457179

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral pair fluctuations for the inhomogeneous chiral transition2017

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshiike, T-G. Lee and T. Tatsumi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 ページ: 074010-074010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spontaneous magnetization of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshiike, K. Nishiyama and T. Tatsumi
    • 雑誌名

      Phys. Lett. B

      巻: 751 ページ: 123-126

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.10.028

    • NAID

      120005867112

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symmetry breaking effect on the inhomogeneous chiral transition in the magnetic field2015

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshiike and T. Tatsumi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 92 号: 11 ページ: 116009-116009

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.116009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 非一様カイラル相とFFLO超伝導相の関係2017

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Non-linear effect of the fluctuation for the inhomogeneous chiral phase transition2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      International Conference on New Frontiers in Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非一様カイラル相転移における揺らぎの効果2017

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 非一様カイラル相におけるクォーク物質の磁気的性質2016

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic properties in the inhomogeneous chiral phase2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      Excited QCD 2016
    • 発表場所
      Costa de Caparica, Portugal
    • 年月日
      2016-03-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非一様カイラル相転移におけるカイラル対揺らぎの影響2016

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Symmetry breaking effect on the inhomogeneous chiral phase in the external magnetic field2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      Critical Point and Onset of Deconfinement 2016
    • 発表場所
      ヴロツワフ(ポーランド)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quark origin if the strong magnetic field in compact stars2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      Nuclei in the Cosmos XIV
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic properties of quark matter with the inhomogeneous chiral condensate2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      International Nuclear Physics Conference 2016
    • 発表場所
      アデレード(オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spontaneous magnetization of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      Quark Matter 2015
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(神戸市)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁場中の非一様カイラル相に対するカレント質量の影響2015

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic properties of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      Extreme QCD 2015
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spontaneous magnetization of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic property of quark matter in the inhomogeneous chiral phase2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoshiike
    • 学会等名
      Physics and Astronomy of Neutron stars and Supernovae
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹市)
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非一様カイラル相におけるクォーク物質の磁性2015

    • 著者名/発表者名
      吉池 遼
    • 学会等名
      玉垣さんを偲ぶ研究会「原子核・クォークと中性子星-これまでとこれから」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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