| 研究課題/領域番号 |
16540355
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
佐々 成正 独立行政法人日本原子力研究開発機構, トステム計算科学センター, 研究員 (10360421)
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| 研究分担者 |
町田 昌彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, トステム計算科学センター, 研究主幹 (60360434)
坪田 誠 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10197759)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 原子・分子物理 / 物性理論 / 計算物理 / 希薄原子気体 / ボーズ-アインシュタイン凝縮 / 量子渦系 / 渦糸乱流 / 液体ヘリウム / 超伝導 / 量子渦糸 / 液体ヘリゥム / コルモゴロフ則 |
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| 研究概要 |
1.新規に開発したシミュレーションコードを用いて、希薄中性原子気体のボーズ-アインシュタイン凝縮系に対するGross-Pitaevskii方程式の3次元動的シミュレーションを行い、量子渦糸の3次元的ダイナミクスを可視化して定性的性質を明らかにした。特に、渦の進入から結晶化に到る過程において、これまで予見されていなかった渦糸乱流状態の存在をシミュレーションにより指摘した。さらに実際の実験との比較により、散逸係数の決定および実験では見ることができない詳細なダイナミクスを明らかにした。
2.フェッシュバッハ共鳴付近でのフェルミ原子気体の量子渦の性質をあきらかにするため、フェルミオンーボソンモデルに対するボゴリュボフードゥジャン方程式導出した。さらにそれを数値的に解いて、BEC領域からBCS領域に到る広範囲におけるフェルミ原子気体中の量子渦糸の詳細な性質を明らかにした。
3.液体ヘリウムの超流動乱流状態を記述するGross-Pitaevskii方程式の3次元動的シミュレーションを行い、量子渦糸乱流状態が構成する自己相似構造を見出した。これが流体乱流の自己相似則(コルモゴロフ則)と同等であることを示し、量子渦糸乱流におけるのカスケード過程の詳細を明らかにした。
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