| 研究課題/領域番号 |
20H01911
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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15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浅井 祥仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60282505)
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| 研究分担者 |
稲田 聡明 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特任助教 (20779269)
中山 和之 福岡大学, 理学部, 助教 (80602721)
笠原 健司 福岡大学, 理学部, 助教 (00706864)
中西 俊博 京都大学, 工学研究科, 講師 (30362461)
久門 尚史 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80301240)
冨田 知志 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 准教授 (90360594)
澤田 桂 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (40462692)
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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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | ブラックホール / ホライゾン / ホーキング輻射 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、ブラックホール時空の幾何学的性質を特殊な物性系の分散構造により再現し、そのホライゾンで生じるHawking輻射等の量子過程の観測が可能となった。具体的には、これまで、87Rb BEC系のフォノンを用いた実験や誘電体中の光カー効果を用いた実験、および流体におけるdeep waveを用いた実験等が行われている。またスピン波マグノン系では天体ブラックホールよりも高いHawking温度の実現が可能である。そこで本研究ではこれら従来の系およびそれに該当しない新たな系に対し、ブラックホールの量子性に関する足がかりとなる知見を得ることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
従来よりも高いホーキング温度を持つ強磁性体-スピン波系を用いてBHの時空構造を実現するために、測定系の構築およびテストサンプルの作製を行った。狭窄構造の設計では、狭窄線幅や膜厚等を変化させたマイクロマグネティックシミュレーションを行った。その結果、狭窄部においてスピン波の特異なモード変換を確認し、また狭窄構造の長さをこれらのスピン波モードの減衰長よりも十分短くした場合に、狭窄部の両端でそれぞれ励起されるモードが強め合い、増幅される過程を実際のシミュレーション上でも確認した。更に狭窄部の長さを連続的に変化させた際の増幅率を評価し、その周期性と波数との対応付けを行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
BH時空の幾何学的性質を特殊な物性系の分散構造により再現し、そのホライゾンで生じるHawking輻射等の量子過程の研究が進んでいる。これら従来の系およびそれに該当しない新たな系に対し、BHの量子性に関する知見を得ることは学術的に極めて重要であり、またBH時空の特殊な物理過程を利用した新たなデバイスの開発も期待される。
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