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パイ中間子交換によるヘビーハドロン分子状態としてのペンタクォークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17J06300
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)
研究機関名古屋大学

研究代表者

清水 勇希  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードヘビークォークスピン対称性 / ペンタクォーク / テトラクォーク / エキゾチックハドロン / ハドロン分子 / ヘビークォーク有効模型 / ハドロン分子模型
研究実績の概要

昨年度から引き続き、ヘビークォークを含むバリオンと反ヘビークォークを含むメソンの束縛状態としてのペンタクォークについて、ヘビークォークスピン対称性に基づく分類を行った。バリオンとメソンの間の相対軌道角運動量がP波の場合のスピン多重度の研究を続け、10種類の多重項構造に分類できることを示した。しかし二体間の遠心力ポテンシャルが発生するために、ヘビークォークがチャームクォークである場合はπ中間子交換ポテンシャルによる束縛状態の形成は困難であることを示した。しかし、より質量の大きいボトムクォークでは束縛状態が形成されうるため、将来の実験でボトムクォークを含むペンタクォークが発見された際に本研究と比較することで構造の検証を行うことができる。特に多重項構造ごとに粒子の崩壊チャネルが異なるため、実験で崩壊分岐比が測定されるとそのスピン状態の推測が可能である。本研究の結果は査読付き英文学術雑誌に掲載されている。
年度の後半ではこれまで行った研究結果を学位論文にまとめ、さらにペンタクォークに対して行ったスピン多重項構造の研究をテトラクォークへ適用してその多重度を調べた。ヘビークォークを含むメソンと反ヘビークォークを含むメソンの間のπ中間子交換ポテンシャルによる束縛状態として考察を行った。ここでは様々なスピン、パリティ、アイソスピン状態について解析を行っており、これまでに発見されたテトラクォークとの比較によって構造の推測が可能である。本研究結果は学位論文にてまとめており、名古屋大学学術機関リポジトリにて公開される予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Heavy quark spin multiplet structure of Pc-like pentaquarks as a P-wave hadronic molecular state2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuki、Yamaguchi Yasuhiro、Harada Masayasu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz146

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heavy quark spin multiplet structure of P ̄(*)ΣQ(*) molecular states2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuki、Yamaguchi Yasuhiro、Harada Masayasu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.014021

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hidden Charm Pentaquark Pc(4380) and Doubly Charmed Baryon XI_cc(4380) as Hadronic Molecule States2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu, Masayasu Harada
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 9 ページ: 094012-094012

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.094012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項2019

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      ELPH研究会 C024「ハドロン構造における多粒子相関」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項2019

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      第29回 Heavy Ion Pub 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項2019

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      研究会 「ハドロン構造と原子核中におけるハドロンの性質」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Heavy quark spin multiplet structure of Pc -like pentaquark as hadronic molecular states2019

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      第28 回Heavy Ion Pub 研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Heavy quark spin multiplet structure of Pc -like pentaquark as hadronic molecular states2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu
    • 学会等名
      The 4th KMI International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘビーメソン及びヘビーバリオン分子模型によるP 波ペンタクォークのヘビークォークスピン多重項構造2019

    • 著者名/発表者名
      清水勇希, 山口康宏, 原田正康
    • 学会等名
      日本物理学会 第74 回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Heavy quark spin multiplet structure of Pbar(*) SigmaQ(*) molecular states2018

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      第64 回原子核三者若手夏の学校,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Heavy quark spin multiplet structure of Pbar(*) SigmaQ(*) molecular states2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu
    • 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
  • [学会発表] Heavy quark spin multiplet structure of Pbar(*) SigmaQ(*) molecular states2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu, Yasuhiro Yamaguchi, Masayasu Harada
    • 学会等名
      Fifth Joint Meeting of the Nuclear Physics Division of the APS and the JPS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of heavy quark spin multiplet structure of Pbar^(*) Σ_Q^(*) molecular states2018

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      研究会「ヘビークォークハドロンとエキゾチックハドロンの構造」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pbar^(*) Σ_Q^(*) ハドロン分子状態のペンタクォークのヘビースピン多重項構造2018

    • 著者名/発表者名
      清水勇希、山口康宏、原田正康
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新たなハドロン物質:エキゾチックハドロンの理論的解析2017

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      第7回高エネルギー物理春の学校
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハドロン分子模型を用いたチャームクォークを含むペンタクォークの解析2017

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      第63回原子核三者若手夏の学校
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハドロン分子状態としてのペンタクォークの解析2017

    • 著者名/発表者名
      清水勇希
    • 学会等名
      Flavor Physics Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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