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場の理論におけるトポロジカルソリトンと非摂動効果

研究課題

研究課題/領域番号 16F16322
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

新田 宗土  慶應義塾大学, 商学部(日吉), 教授 (60433736)

研究分担者 CHATTERJEE CHANDRASEKHAR  慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-11-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードdense QCD / color superconductor / hyperon matter / neutron superfluidity / Topological solitons / Non-Abelian strings / Cosmic strings / Supersymmetry / Beyond standard model / 高密度QCD / トポロジカル・ソリトン / 渦 / 核物質 / 中性子超流動 / 中性子星 / アリス・ストリング
研究実績の概要

Quark-hadron continuity was proposed as crossover between hadronic matter and quark matter without a phase transition, based on the matching of the symmetry and excitations in both phases. In the simplest case, it connects hyperon matter and the color-flavor-locked (CFL) phase exhibiting color superconductivity. Recently, it was suggested that one hadronic superfluid vortex in hyperon matter could be connected to one non-Abelian vortex (color magnetic flux tube) in the CFL phase. On contrary to their proposal, we showed that three hadronic superfluid vortices must combine with three non-Abelian vortices with different colors with the total color magnetic fluxes canceled out, where the junction is called a colorful boojum.
We discussed the effect of a strong magnetic field on neutron 3P2 superfluidity. We derived the Ginzburg-Landau equation in the path-integral formalism up to the next-to-leading order in the expansion of the magnetic field B. We determined the (T,B) phase diagram with temperature T, comprising three phases: the uniaxial nematic (UN) phase for B=0, D2-biaxial nematic (BN) and D4-BN phases in finite B and strong B such as magnetars, respectively, where D2 and D4 are dihedral groups. We presented the thermodynamic properties, such as heat capacities and spin susceptibility, and found that the spin susceptibility exhibits anisotropies in the UN, D2-BN, and D4-BN phases.

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 11件)

  • [国際共同研究] S.N. Bose National Cent. for Basic Sci.(India)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Massachusetts(U.S.A.)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Bose Natl. Ctr., Kolkata(インド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Massachusetts(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase structure of neutron P23 superfluids in strong magnetic fields in neutron stars2019

    • 著者名/発表者名
      Yasui Shigehiro, Chatterjee Chandrasekhar, Nitta Muneto
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 99 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevc.99.035213

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quark-hadron continuity under rotation: Vortex continuity or boojum?2019

    • 著者名/発表者名
      Chatterjee Chandrasekhar, Nitta Muneto, Yasui Shigehiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.034001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quark-Hadron Crossover with Vortices2019

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta., Shigehiro Yasui
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jp.Proc.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Strong Magnetic Fields on Neutron 3P2 Superfluidity with Spin-Orbit Interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Yasui, Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jp.Proc.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological defects in the Georgi-Machacek model2018

    • 著者名/発表者名
      Chatterjee Chandrasekar、Kurachi Masafumi、Nitta Muneto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 11 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.115010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stable non-Abelian semi-superfluid vortices in dense QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      JPS Conf.Proc.

      巻: 20 ページ: 011012-011012

    • DOI

      10.7566/jpscp.20.011012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The effective action of a BPS Alice string2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J. C

      巻: 77 号: 11 ページ: 809-809

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-017-5352-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] BPS Alice strings2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1709 号: 9 ページ: 046-046

    • DOI

      10.1007/jhep09(2017)046

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Collective excitations of a quantized vortex in 3P2 superfluids in neutron stars2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Mareike Haberichter, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      Phys.Rev. C

      巻: 96 号: 5 ページ: 055807-055807

    • DOI

      10.1103/physrevc.96.055807

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Meissner effect and a stringlike interaction2017

    • 著者名/発表者名
      C. Chatterjee, I. D. Choudhury and A. Lahiri
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 77 号: 5 ページ: 300-300

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-017-4872-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-energy Effective Worldsheet theory of a non-Abelian vortex in high-density QCD Revisited: A regular gauge construction2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D95 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.085013

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Quark-hadron continuity under rotation: vortex continuity or boojum?2019

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta(新田宗土), Shigehiro Yasui(安井繁宏)
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中性子星内部の3P2超流動における相境界2019

    • 著者名/発表者名
      安井繁宏, Chandrasekhar Chatterjee, 新田宗土
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] University of Hyderabad 2 August, Stable non-Abelian semi-superfluid vortices in dense QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Seminar at University of Hyderabad
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vortices in non-Abelian gauge theories and Orientational zero modes2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Seminar at Institute of Mathematical Science, Chennai
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Obstructions in non-Abelian vortices And BPS Alice strings2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Seminar at Institute of Mathematical Science, Chennai
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superfluid Vortices in the Core of the Neutron Stars2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Seminar at Manipal University
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stable non-Abelian semi-superfluid vortices in high density QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Seminar at Saha Institute of Nuclear Physics (SINP)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vortices in High density QCD and Hadron-quark continuity2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Workshop on Dense Matter from Chiral Effective Theories 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quark-hadron continuity under rotation: vortex continuity or boojum?2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta, Shigehiro Yasui
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Quarks and Nuclear Physics (QNP-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Alice string domain wall composite in U(1) X SU(2) gauge theory2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Muneto Nitta
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Topological Defects in the Georgi-Machacek Model: Domain wall, Topological EW Strings2018

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee、倉知昌史、新田宗土
    • 学会等名
      JPS 2018 Annual Meeting-73rd
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Low energy dynamics of a vortex in 3P2 superfluids in neutron stars2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee, Mareike Haberichter, Muneto Nitta
    • 学会等名
      日本物理学会, 第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Stable Non-Abelian vortices and zero modes in dense QCD2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Topological Science Workshop 2017
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-02-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zero modes of non-Abelian vortices in dense QCD and their effective action2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Quarks and Compact Stars 2017 (QCS 2017)
    • 発表場所
      Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP), Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stable non-Abelian semi-superfluid vortices in dense QCD: Confinement,duality and AB effect2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      “DC Seminar” Kochi University
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Collective excitations of a quantized vortex in 3P2 superfluids in neutron star2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      “DC Seminar” Kochi University
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] BPS Alice strings2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee、新田宗土
    • 学会等名
      Topological Solitons, Nonperturbative Gauge Dynamics and Confinement
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-energy Effective Worldsheet theory of a non-Abelian vortex in high-density QCD Revisited: A regular gauge construction2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee、新田宗土
    • 学会等名
      JPS 2017 Autumn Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] BPS Alice strings2017

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee、新田宗土
    • 学会等名
      JPS 2017 Autumn Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Non-Abelian vortices and Aharonov-Bohm effects in dense QCD2016

    • 著者名/発表者名
      Chandrasekhar Chatterjee
    • 学会等名
      Compact stars and gravitational waves
    • 発表場所
      Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP), Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupling between Majorana fermions and Nambu-Goldstone bosons inside a non-Abelian vortex in dense QCD2016

    • 著者名/発表者名
      Chatterjee Chandrasekhar, 新田宗土, Mattia Cipriani
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学 木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-11-08   更新日: 2024-03-26  

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