| 研究課題/領域番号 |
20H01843
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
井上 慎 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10401150)
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| 研究分担者 |
竹内 宏光 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 講師 (10587760)
藤本 和也 東京工業大学, 理学院, 助教 (40838059)
加藤 宏平 大阪公立大学, 南部陽一郎物理学研究所, 特任助教 (60793586)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 量子縮退気体 / 冷却原子 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
気体を極低温に冷却して得られるボースアインシュタイン凝縮体は巨視的な波動関数として振る舞うが、２つのボースアインシュタイン凝縮体が共存している時、その相互作用を急変させるとどのように振る舞うかはよくわかっていない。本研究ではルビジウムとカリウムの混合ボース凝縮体を２次元箱型ポテンシャルに閉じ込め、相分離する際に生じるドメインの時間発展の非破壊観測を行い、動的スケーリング仮説を実験的に検証する。
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| 研究成果の概要 |
クエンチした冷却原子による非平衡物理の実験的探求を目指し、ルビジウムとカリウムの混合ボースアインシュタイン凝縮体を用いた実験装置の改良に取り組み、２次元磁気光学トラップの導入やイメージングの高解像度化などに成功した。理論面では、1次元Hubbard模型の量子ダイナミクスを古典界面成長の視点から調べ、界面粗さの動的スケーリング則には、保存則が重要であることを明らかにした。さらに２成分BECの相分離過程におけるパターン形成の系統的理解に成功すると共に、半整数量子渦のケルビン波は、循環が半整数ではなく整数である量子渦のケルビン波として理論的に理解できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超流動体がどのように相分離するかを目指して装置の開発をおこなったことは、日常でも重要な相分離の物理の解明に一歩近づいたという意味で大変意義深い。さらに理論的にも１次元量子系に界面粗さの概念を導入してその振る舞いを明らかにしたことや、超流動体が混合されると界面にどのようなパターンを生じるか明らかにしたことは大変意義深い。
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