量子渦を通して見る超流動性発現機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18340105
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 町田 一成 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50025491)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 16,490千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 2,190千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2007年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2006年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
• キーワード: 超低温 / 量子凝縮体 / 原子分子 / 量子エレクトロニクス / 超流動 / 中性原子気体 / 超伝導 / 量子渦 / 重い電子系 / 対称性 / Bogoiubov-de Gennes方程式 / 準古典Eilenberger方程式 / パウリ常磁性効果 / 超伝導体

研究概要

超流動性の起源について量子渦の研究を通じて解明を理論的に試みた。対象としたのはレーザー冷却されたボーズ並びにフェルミ原子気体である。前者はボーズアインシュタイン凝縮系であり、後者はBCS超流動体である。両者の共通点と差異を実験データの解析の中で明らかにした

研究成果

• [雑誌論文] Stability of a half-quantum vortex in rotating superfluid ^3He-A between parallel plates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, Y. Tsutsumi, and K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79
• [雑誌論文] Stability of a half-quantum vortex in rotating superfluid 3He-A between parallel plates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 92506-92506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kelvin Waves of Quantized Vortex Lines in Trapped Bose-Einstein Condensates (2008)
  • 著者名/発表者名: P. Simula, T. Mizushima, and K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 101
• [雑誌論文] Magnetization profile and core-level spectroscopy in a multiply quantized vortex of imbalanced Fermi superfluids (2008)
  • 著者名/発表者名: K. M. Suzuki, T. Mizushima, M. Ichioka, and K. K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev A 77
• [雑誌論文] Majorana bound state in rotating 3He-A between parallel plates (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsutsumi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 101 ページ: 135302-135302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic field dependence of low-temperature specific heat in Sr2RuO4 (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 184515-184515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinor Dipoler Bose-Einstein Condensates : Classical Spin Approach (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi, S. Ghosh, T. Mizushima, and K. K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 98
• [雑誌論文] Vortex states in superconductors with strong Paulli-paramagnetic effect (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ichioka, K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pauli paramagnetic effects on vortices in superconducting TmNi2B2C (2007)
  • 著者名/発表者名: L. DeBeer-Schmitt, et al
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imbalanced superfluid phase of a trapped Fermi gas in the BCS-BEC crossover regime (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Mizushima, K. Machida, M. Ichioka
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 110006448308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pauli Paramagnetic Effects on Vortices in Supercond ucting TmNi_2B_2C (2007)
  • 著者名/発表者名: L. DeBeer-Schmitt
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 99 ページ: 167001-167001
• [雑誌論文] Vortex states in superconductors with strong Pauli-paramagnetic effect (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ichioka and K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76 ページ: 64502-64502
• [雑誌論文] Quasi-Classical Calculation of the Mixed-State Thermal Conductivity in s-and d-Wave Superconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Adachi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 64708-64708
• [雑誌論文] Generic Phase Diagram of Fermion Superfluids with Population Imbalance (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Machida, T. Mizushima, and M. Ichioka
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 97
• [学会発表] フェルミ原子気体のp波超流動における織目構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堤康雅, 町田一成
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] p波共鳴近傍のフェルミ原子気体における渦格子構造とマヨラナ状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島健, 町田一成
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] d波超伝導体の面内磁場での磁束格子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 市岡優典, 鈴木健太, 町田一成
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] 大きなパウリ常磁性効果をもつd波超伝導体における渦糸格子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健太, 市岡優典, 町田一成
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] P.Canfield TmNi2B2Cの磁気相図と低温磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桜庭孝明, 田山孝, 榊原俊郎, 町田一成
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] Kelvin-Tkachenko oscillations in trapped Bose-Einstein condensates (2009)
  • 著者名/発表者名: Tapio Simula, K. Machida
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] Elementary excitations of d-wave paired fermionic quantum gas (2009)
  • 著者名/発表者名: Jukka A.M. Huhtamaki, Takeshi Mizushima, Kazushige K. Machida
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] 重い電子系CeCoIn5の超伝導対称性と磁場下での物性の特異性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 町田一成, 市岡優典, 平木将行
  • 学会等名: 特定領域"1 0 0テスラ領域の強磁場スピン科学"第5回シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
• [学会発表] CeCoIn5の逐次渦糸構造相転移に関する理論 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健太, 市岡優典, 町田一成
  • 学会等名: 特定領域"1 0 0テスラ領域の強磁場スピン科学"第5回シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
• [学会発表] 超流動3He及び中性フェルミ気体におけるマヨラナ状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島健, 堤康雅, 川上拓人, 市岡優典, 町田一成
  • 学会等名: スーパークリーン特定・研究成果報告会 '08
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
• [学会発表] Vortex states in spin-triplet superconductors based on quasi-classical theory (2008)
  • 著者名/発表者名: 市岡優典, 堤康雅, 水島健, 町田一成
  • 学会等名: スーパークリーン特定・研究成果報告会 '08
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
• [学会発表] Mechanism of dynamical instability in coreless vortex states in F = 1 spinor Bose-Einstein condensates (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅裕, Ville Pietila, Mikko Mottonen, 水島健, 町田一成
  • 学会等名: スーパークリーン特定・研究成果報告会 '08
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
• [学会発表] The texture of p-wave resonance superfluidity on Fermionic atom gases (2008)
  • 著者名/発表者名: 堤康雅, 町田一成
  • 学会等名: スーパークリーン特定・研究成果報告会 '08
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
• [学会発表] Stability of half quantum vortex in rotating superfluid 3He-A between parallel plates (2008)
  • 著者名/発表者名: 川上拓人, 堤康雅, 町田一成
  • 学会等名: スーパークリーン特定・研究成果報告会 '08
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
• [学会発表] Singular and Non-singular Vortices and Their Excitation Spectra of (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Machida, 他
  • 学会等名: 25th International Conference on Low Temperature Physics (LT25)
  • 発表場所: Amsterdam
• [備考]
  • URL: http://mp.okayama-u.ac.jp/