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クォーク物質における近藤効果:重いクォークによる不純物効果がもたらす新しい物性

研究課題

研究課題/領域番号 16K05366
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

板倉 数記  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (30415046)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードクォーク物質 / 近藤効果 / 重いクォーク / 非可換相互作用 / 思いクォーク / 不純物効果 / 重いクォークの物理 / 近藤凝縮 / ハドロン物理 / 高密度クォーク物質 / 繰り込み群
研究成果の概要

物性物理学で最も重要な概念の一つと考えられている近藤効果とは、軽い粒子からなる媒質中に微量に不純物として混入した重い粒子がもたらす物性の変化を言う。この現象は軽い粒子と重い粒子の間の非可換相互作用、フェルミ面の存在、量子効果などによって実現することが分かっており、電子物性系に限らず、様々な系において実現できるはずである。本研究では、軽いクォークから構成される高密度クォーク物質中に、不純物として重いクォークを入れたときに起こる近藤効果に関して、その場の理論的記述方法の整備を行った。特にカイラル対称性の破れとの類推から、軽いクォークと重いクォークの組の凝縮を平均場的に扱うことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、我々の身近な物質の電子系で見られる近藤効果という現象が、宇宙の遥か彼方に存在する中性子星のさらにその中心部に存在するかもしれない「クォーク物質」においてもみられる可能性があるということを探求するものである。このように全く異なる階層においても同様の現象が見られるということは、物理学の自然に対する普遍性の一つの表れであると言える。現象に現れる主体が異なっていても、現象の本質は変わらない。そのような理解を進めることは、我々の自然に対する理解がまた一歩進んだとも言えるだろう。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Kondo phase diagram of quark matter2019

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Yasui, Kei Suzuki, Kazunori Itakura
    • 雑誌名

      Nuclear Physics

      巻: A983 ページ: 90-102

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2018.12.025

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interplay between chiral symmetry breaking and the QCD Kondo effect2017

    • 著者名/発表者名
      Kei Suzuki, Shigehiro Yasui, Kazunori Itakura
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 11 ページ: 114007-114007

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.114007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topology and stability of the Kondo phase in quark matter2017

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Yasui, Kei Suzuki, Kazunori Itakura
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 1 ページ: 014016-014016

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.014016

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetically induced QCD Kondo effect2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Ozaki, Kazunori Itakura, and Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 94 号: 7 ページ: 074013-074013

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.074013

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クォーク物質における近藤凝縮とカイラル凝縮の競合2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木渓, 安井繁宏, 板倉数記
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] クォーク物質の近藤凝縮相における励起モード2017

    • 著者名/発表者名
      安井繁宏, 鈴木渓, 板倉数記
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] クォーク物質における新しい相“Kondo phase”2016

    • 著者名/発表者名
      安井繁宏、鈴木渓、 板倉数記
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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