| 研究課題/領域番号 |
19J01006
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
関野 裕太 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 冷却原子気体 / 非平衡現象 / スピン流 / 量子シミュレーション / 光学スピン伝導率 / 強相関量子多体系 / １次元量子系 / メゾスコピック輸送 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では強相関量子多体系における非平衡現象を理解することを目指す。強相関非平衡現象の解明は物理の様々な分野に共通する重要課題である。これらの系の理論解析は一般的に非常に難しいため、系統的な理論計算は現象を理解するための貴重な情報を与える。そこで、本研究では非平衡状態を解析できる量子クラスター展開理論を構築し、強相関非平衡現象を系統的に解析する手法を確立する。確立した手法を冷却原子気体における強相関非平衡現象に応用し、強い相関が系のマクロな動的性質に与える影響を解明する。さらに、冷却原子気体で深めた理解から、中性子星などのより複雑な強相関量子多体系を理解するための知見を得ることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
昨年度に提案した、冷却原子気体において交流スピン伝導率（光学スピン伝導率）の測定手法をさらに拡張した。第一に、スピン軌道相互作用やラビ結合が存在するようなスピン非保存系に対しても、光学スピン伝導率を測定できることを明らかにした。また、強い外場によ非平衡状態に駆動されている系の場合も、測定方法を拡張できることを解明した。
また、光学スピン伝導率のさらなる理論研究も行い、冷却原子気体のプローブとしての光学スピン伝導率の有用性を明らかにした。まず、１次元p波フェルミ超流動体を解析した。この系は、相互作用の強さを変えることでトポロジカル相転移を起こす。光学スピン伝導率は、相転移点において存在するギャップレス励起に敏感であることを明かした。また、朝永・ラッティンジャー液体(TLL)の光学スピン伝導率も解析した。この系では、低周波数領域で光学スピン伝導率がべき的に振る舞い、そのべきはスピンのTLLパラメータのみで決まることが明らかとなった。TLLパラメータは1次元系の低エネルギーでの振る舞いを決める非常に重要なパラメータであるが、従来の冷却原子気体における実験ではスピンのTLLパラメータを決定することは容易ではない。そのため、1次元冷却原子系を調べる上で、光学スピン伝導率の測定は非常に有用である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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