| 研究課題/領域番号 |
17540368
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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 |
原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
松本 秀樹 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (40209648)
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| 研究分担者 |
大橋 洋士 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (60272134)
小山 富男 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30153696)
町田 昌彦 日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (60360434)
山田 進 日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究員 (80360436)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 量子原子気体 / ボーズ・アインシュタイン凝縮 / BCS / BECクロスオーバー / 絶縁体・超流動転移 / オプティカル格子 / フェシュバッハ共鳴 / 超流動渦糸状態 / ハバード模型 |
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| 研究概要 |
この研究により量子原子気体のBEC/BCS状態について、以下の新たな知見を得ることができた。
(1)BCS/BECクロスオーバーに付随して生じる現象と励起モードについては、トラップポテンシャルのためエネルギーギャプは、表面付近に局在するAndreevモードで決まることがわかった。rfタンネリング流スペクトルのピークエネルギーは、弱結合領域ではこのAndreevモードで決まるが、BCS/BECクロスオーバーの強結合領域では、ポテンシャルの中心の秩序パラメータで決まることも分かった。
(2)光学格子での量子原子ガスと絶体・超流動で生じる現象では、ハバード模型に帰着される強結合領域を大規模数値計算を交えて解析した。斥力フェルミオン系では、トラップポテンシャルの中心にできるハバードコアの周りに流動状態が生じ、この周辺でのクーパー対相関が強くなる結果を得、空間変調を用いた新たな超流動生成メカニズムの可能性を指摘した。引力フェルミオン系では、対生成とその間の斥力のため、空間変調が生じ易く、二次元ではチェッカーボード型の密度分布が生じる結果を得た。ボソン系の絶縁体・超流動転移では、量子補正を取り入れることにより、低エネルギー側に相関の強い状態が発達する結果を得た。
(3)過糸状態と渦糸生成過程については、BCS/BECクロスオーバー領域での渦糸状態をBdG方程式で解き、励起状態のエネルギースペクトルを解析した。この領域で渦糸中心での粒子分布が減少されること、不連続コアーレベルが形成される結果を得た。また、この領域の渦糸状態は二成分G-L方程式で記述できることを示し、それによる解析をおこなった。
(4)凝縮体形成過程と非平衡現象については、超流動渦糸生成過程についてGP方程式を用いた数値計算を行い、Kelvin波の励起に伴う乱流状態を経て渦糸格子形成の状態に移行することが分かった。
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