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量子流体力学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18340109
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
研究機関大阪市立大学

研究代表者

坪田 誠  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10197759)

研究分担者 笠松 健一  石川工業高等専門学校, 一般教育科, 講師 (70413763)
連携研究者 笠松 健一  近畿大学, 理工学部, 講師 (70413763)
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 *注記
17,240千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 2,940千円)
2008年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2007年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2006年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード超流動 / ボース凝縮 / 量子乱流 / 量子渦 / 量子流体 / 超流動ヘリウム / 量子流体力学 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 乱流 / 二流鯛モデル / 2流体モデル
研究概要

超流動ヘリウム、中性原子気体ボース凝縮系(BEC)といった低温の量子凝縮系を対象に、量子流体力学の構築を行った。これらの系の流体力学は量子力学に支配され、その最小の構成要素としての量子渦が出現する。超流動ヘリウムでは、量子乱流と古典乱流の対比、振動物体が引き起こす量子乱流遷移などを明らかにした。原子気体BECでは、量子乱流の生成方法を提示し、スピノールBECの磁気共鳴などを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (32件) (うち査読あり 26件) 学会発表 (9件) 図書 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Spacetime analog of Bose-Einstein condensates : Bogoliubov-de Gennes formulation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kurita, M.Kobayashi, T.Morinari, M.Tsubota, H.Ishihara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A79(043616)

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex sheet in rotating two-component Bose-Einstein condensates2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kasamatsu and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A79(023606)

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous radiation and amplification of Kelvin waves on quantized vortices in Bose-Einstein condensates2009

    • 著者名/発表者名
      H.Takeuchi, K.Kasamatsu and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A79(033619)

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag force on an oscillating object in quantum turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      S.Fujiyama and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B79(094513)

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous radiation and amplification of Kelvin waves on quantized vortices in Bose-Einstein2009

    • 著者名/発表者名
      H. Takeuchi, K. Ksamatsu, M. Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review A 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin echo in spinor dipolar Bose-Einstein condensates2008

    • 著者名/発表者名
      M.Yasunaga and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101(220401)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulence in Boundary Flow of Superfluid 4He Triggered by Free Vortex Rings2008

    • 著者名/発表者名
      R.Goto, S.Fujiyama, H.Yano, Y.Nago, N.Hashimoto, K.Obara, O.Ishikawa, M.Tsubota, T.Hata
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 100(045301)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum turbulence2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota, J.Phys
    • 雑誌名

      Soc. Jpn. 77(111006)

      ページ: 1-12

    • NAID

      130007610645

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin echo in spinor dipolar Bose-Einstein condensates2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yasunaga, M. Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag force on an oscillating object in quantum turbulence2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fujiyama. M. Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review B 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulence in Boundary Flow of Superfluid 4He Triggered by Free Vortex Rings2008

    • 著者名/発表者名
      R.Goto, M.Tsubota, et. al.
    • 雑誌名

      Physicsl Review Letters 100

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum turbulence in a trapped Bose-Einstein condensate2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A76(045603)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of turbulence by oscillating structures in superfluid helium at very low temperatures2007

    • 著者名/発表者名
      R.Hanninen, M.Tsubota and W.F.Vinen
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B75(064502)

      ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 量子乱流研究の最近の発展2007

    • 著者名/発表者名
      坪田誠, 小林未知数
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 第62巻

      ページ: 15-23

    • NAID

      110006198200

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Turbulence in a Trapped Bose-Einstein Condensate2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi, M.Tsubota
    • 雑誌名

      Physicsl Review A 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical Properties of Vortices in a Bose-Einstein Condensate in a Roating Lattice2007

    • 著者名/発表者名
      K.Ksamatsu, M.Tsubota
    • 雑誌名

      J.Low Tem.Phys. 148

      ページ: 357-362

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of turbulence by oscillating structures in superfluid helium at very low temparatures2007

    • 著者名/発表者名
      R.Hanninen, M.Tsubota, W.F.Vinen
    • 雑誌名

      Physical Review B 75

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 量子乱流研究の最近の発展2007

    • 著者名/発表者名
      坪田誠, 小林未知数
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 62

      ページ: 15-23

    • NAID

      110006198200

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamical vortex phases in a Bose-Einstein condensate driven by a rotating optical lattice2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kasamatsu and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 97(240404)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous translational velocity of vortex ring with finite-Amplitude Kelvin waves2006

    • 著者名/発表者名
      C.F.Barenghi, R.Hanninen and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E74(046303)

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal dissipation in quantum turbulence2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 97(145301)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self organization of vortex-length distribution in quantum turbulence : an approach based on the Barabasi-Albert model2006

    • 著者名/発表者名
      A.Mitani and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B74(024526)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation instability and solitary wave formation in two-component Bose-Einstein condensates2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kasamatsu and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A74(013617)

      ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takeuchi and M.Tsubota, J.Phys
    • 雑誌名

      Soc. Jpn. 75(063601)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twisted vortex state2006

    • 著者名/発表者名
      V.B.Eltsov, A.P.Finne, R.Hanninen, J.Kopu, M.Krusius, M.Tsubota and E.V.Thuneberg
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 96(215302)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase separation of a fast rotating Boson-Fermion mixture in the lowest-Landau-level regime2006

    • 著者名/発表者名
      R.Kanamoto and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 96(200405)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex Multiplication in Applied Flow : A Precursor to Superfluid Turbulence2006

    • 著者名/発表者名
      A.P.Finne, V.B.Eltsov, G.Eska, R.Hanninen, J.Kopu, M.Krusius, E.V.Thuneberg and M.Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 96(085301)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of vortices and interfaces in superfluid 3He2006

    • 著者名/発表者名
      A.P.Finne, V.B.Eltsov, R.Hanninen, N.B.Kopnin, J.Kopu, M.Krusius, M.Tsubota and G.E.Volovik
    • 雑誌名

      Rep. Prog. Phys. 69

      ページ: 3157-3230

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical Vortex Phases in a Bose-Einstein Condensate Driven by a Rotating Optical Lattice2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kasamatsu, M.Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase Separation of a Fast Rotating Boson-Fermion Mixuture in the Lowest-Landau-Level Regime2006

    • 著者名/発表者名
      R.Kanamoto, M.Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal Dissipation in Quantum Turbulence2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi, M.Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Twisted Vortex State2006

    • 著者名/発表者名
      V.B Eltsov, A.P.Finne, R.Hanninen, J.Kopu, M.Krusius, M.Tsubota, E.V.Thuneberg
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Quantum turbulence -from superfluid helium to atomic Bose-Einstein condensates-2008

    • 著者名/発表者名
      坪田誠
    • 学会等名
      第25回低温物理学国際会議
    • 発表場所
      オランダ、アムステルダム
    • 年月日
      2008-08-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Turbulence(Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota
    • 学会等名
      International Symposium on Frontiers of Computational Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Turbulence -from Superfl uid Helium to Atomic Bose-Einstein Condensates- (invited) Worskshop2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota
    • 学会等名
      Inertial-Range Dynamics and Mixing
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Turbulence -from Superfl uid Helium to Atomic Bose-Einstein Condensates- (half-plenary talk)2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota
    • 学会等名
      25th international conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Amsterdam, Netherlands
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum turbulence in atomic Bose-Einstein condensates(Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota
    • 学会等名
      Nonlinear phenomena in degenerate quantum gases
    • 発表場所
      Toledo, Spain
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子乱流-超流動ヘリウムから原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体まで2007

    • 著者名/発表者名
      坪田 誠
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 量子乱流-超流動ヘリウムから原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体まで-(招待講演)2007

    • 著者名/発表者名
      坪田誠
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Turbulence in Trapped Atomic Bose-Einstein Condensates International Symposium on Quantum Fluids and Solids2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota
    • 発表場所
      Kazan, Russia
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical analysis of quantum turbulence (Invited) 20062006

    • 著者名/発表者名
      M.Tsubota
    • 学会等名
      59th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Tampa, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 非線形科学シリーズ1量子渦のダイナミクス/砂丘と風紋の動力学2008

    • 著者名/発表者名
      坪田誠, 西森拓
    • 出版者
      培風館
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] Progress in Low Temperature Physics, ed.2008

    • 著者名/発表者名
      W.P.Halperin and M.Tsubota
    • 出版者
      Elsevier, Amsterdam(Vol.16)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 量子渦のダイナミクス/砂丘と風紋の動力学2008

    • 著者名/発表者名
      坪田誠, 西森拓
    • 総ページ数
      219
    • 出版者
      培風館
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/eep/top-j.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/eep/top-j.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/eep/top-j.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2020-05-15  

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