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量子流体力学の展開

研究課題

研究課題/領域番号 21340104
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  近畿大学, 理工学部, 講師 (70413763)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2011年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2010年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2009年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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 / 量子流体力学 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 乱流 / 二流体モデル / 超流動ヘリウム / 量子乱渡
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、量子流体力学の展開を行った。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、熱カウンター量子乱流の統計的定常状態の構築と速度分布則、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、2成分BECの対向流によって作られる量子乱流、スピノールBECの量子乱流とエネルギースペクトル、2成分BECのケルビン・ヘルムホルツ不安定性などを明らかにした

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (36件) (うち査読あり 36件) 学会発表 (11件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Counterflow instability and turbulence in a spin-1 spinor Bose-Einstein condensate2012

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

      Phys. Rev

      巻: A85 ページ: 33642-33642

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Counterflow instability and turbulence in a spin-1 spinor Bose-Einstein condensate2012

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

      Physical Review A

      巻: 85 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreva.85.033642

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy spectra of quantum turbulence : Large-scale simulation and modeling2011

    • 著者名/発表者名
      N. Sasa, T. Kano, M. Machida, V. S. L vov, O. Rudenko, and M. Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B84 ページ: 54525-54525

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Route to turbulence in a trapped Bose-Einstein condensate2011

    • 著者名/発表者名
      J. A. Seman, E. A. L. Henn, R. F. Shiozaki, G. Roati, F. J. Poveda-Cuevas, K. M. F. Magalhaes, V. I. Yukalov, M. Tsubota, M. Kobayashi, K. Kasamatsu, and V. S. Bagnato
    • 雑誌名

      Laser Phys. Lett

      巻: 8 ページ: 691-696

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction of half-quantized vortices in two-component Bose-Einstein condensates2011

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

      Phys. Rev

      巻: A83 ページ: 63603-63603

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Countersuperflow instability in miscible two-component Bose-Einstein condensates2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ishino, M. Tsubota, and H. Takeuchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: A83 ページ: 63602-63602

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Dynamics in a Trapped Atomic Bose-Einstein Condensate Induced by an Oscillating Gaussian Potential2011

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

      Phys. Rev

      巻: A83 ページ: 53609-53609

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of velocity statistics in steady counterflow quantum turbulence2011

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

      Phys. Rev

      巻: B83 ページ: 132503-132503

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of Kosterlitz. Thouless Transition of Bose Systems Governed by a Random Potential Using Quantum Monte Carlo Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kuroyanagi, M. Tsukamoto and M. Tsubota
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 80 ページ: 34603-34603

    • NAID

      40018753722

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic resonance in spinor dipolar Bose-Einstein condensates2011

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

      Phys. Rev

      巻: A83 ページ: 13618-13618

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Counterflow instability in miscible two-component Bose-Einstein condensates2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ishino, M.Tsubota, H.Takeuchi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 83 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.83.063602

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction of half-quantized vortices in two-component Bose-Einstein condensates2011

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

      Physical Review A

      巻: 83 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physreva.83.063603

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Particle creation in Bose-Einstein condensates : Theoretical formulation based on conserving gapless mean-field theory2010

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

      Phys. Rev

      巻: A82 ページ: 53602-53602

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossover between Kelvin-Helmholtz and counter-superflow instabilities in two-component Bose-Einstein condensates2010

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

      Phys. Rev

      巻: A82 ページ: 630604-630604

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binary quantum turbulence arising from counter-superflow instability in two-component Bose-Einstein condensates2010

    • 著者名/発表者名
      H. Takeuchi, S. Ishino and M. Tsubota
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: 105 ページ: 205301-205301

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergy Dynamics of Vortices and Solitons in an Atomic Bose-Einstein Condensate Excited by an Oscillating Potential2010

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

      Phys. Rev

      巻: A82 ページ: 43611-43611

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Energy Cascade in Two-Dimensional Compressible Quantum Turbulence2010

    • 著者名/発表者名
      R. Numasato, M. Tsubota and V. S. L vov
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: A81 ページ: 63630-63630

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Generation, Evolution and Decay of Pure Quantum Turbulence : A Full Biot-Savart Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      S. Fujiyama, A. Mitani, M. Tsubota, D. I. Bradley, S. N. Fisher, A. M. Guenault, R. P. Haley, G. R. Pickett, and V. Tsepelin
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B81 ページ: 180512-180512

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Kelvin-Helmholtz Instability in phase-separated two-component Bose-Einstein condensates2010

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

      Phys. Rev

      巻: B81 ページ: 94517-94517

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボース・アインシュタイン凝縮体における粒子生成-曲った時空とのアナロジー-2010

    • 著者名/発表者名
      栗田泰生、小林未知数、森成隆夫、坪田誠、石原秀樹
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 65No.3 ページ: 187-190

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steady State of Counterflow Quantum Turbulence2010

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

      Vortex filament Simulation with the Full Biot-Savart Law Phys. Rev

      巻: B81 ページ: 104511-104511

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analogues of D-branes in Bose-Einstein condensates2010

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

      JHEP

      巻: 11 ページ: 68-68

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal Josephson Effects in Spinor Dipolar Bose-Einstein Condensates2010

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

      Phys. Rev

      巻: A81 ページ: 23624-23624

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 量子乱流の不思議2010

    • 著者名/発表者名
      坪田誠
    • 雑誌名

      パリティ

      巻: 25No.03 ページ: 14-21

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] International Journal of Emerging Multidisciplinary Fluid Sciences2010

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

      Quantum Turbulence

      巻: 1 ページ: 229-253

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binary quantum turbulence arising from counter-superflow instability in two-component Bose-Einstein condensates2010

    • 著者名/発表者名
      H.Takeuchi, S, Ishino, M.Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergy Dynamics of Vortices and Solitons in an Aotmic Bose-Einstein Condensate Excited by an Oscillating Potential2010

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

      Physical Review A

      巻: 82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analogues of D-branes in Bose-Einstein condensates2010

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

      J.High Energy Physics

      巻: 2010 ページ: 68-68

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steady-state counterflow quantum turbulence : A vortex filament simulation using the full Biot-Savartaw2010

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

      Physical Review B 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Kelvin-Helmholtz instability in phase-separated two-component Bose-Einstein condensates2010

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

      Physical Review B 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum turbulence : from superfluid helium to atomic Bose-Einstein condensates2009

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

      Contemporary Physics

      巻: 50 ページ: 463-475

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spacetime analogue of Bose-Einstein condensates : Bogoliubov-de Gennes formulation2009

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

      Phys. Rev

      巻: A. 79 ページ: 43616-43616

    • 関連する報告書
      2011 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

      巻: A79 ページ: 33619-33619

    • 関連する報告書
      2011 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

      巻: B79 ページ: 94513-94513

    • 関連する報告書
      2011 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

      巻: A79 ページ: 23606-23606

    • 関連する報告書
      2011 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, M.Tsubota
    • 雑誌名

      Physical Review A 79

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スピン1スピノールBECの乱流とエネルギースペクトル2012

    • 著者名/発表者名
      藤本和也、坪田誠
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quantum hydrodynamics and turbulence(Invited)2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      GCOE symposium
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Turbulence in Atomic Bose-Einstein Condensates(Invited)2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Maths-Physics Meeting around Bose Einstein condensates
    • 発表場所
      France
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulations of quantum turbulence : achievements and prospects(Invited)2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Workshop on Classical and Quantum Turbulence, Abu Dhabi
    • 発表場所
      United Arab Emirates
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum turbulence-from superfluid helium to atomic BECs(Invited)2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Sao Paulo School of Advance Science, the Instituto de Fisica of Sao Carlos
    • 発表場所
      Sao Carlos, Brasil
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 2成分超流体の第一音波と第二音波2010

    • 著者名/発表者名
      石野隼伍、竹内宏光、坪田誠
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Some current topics on quantum hydrodynamics(Invited)2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Korea-Japan Solid Helium Workshop
    • 発表場所
      KAIST, Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum turbulence and nonlinear instability in quantum fluids(Invited)2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Nonlinear Waves Theory and Applications, Tsighua University
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical studies of quantum turbulence(Invited), Symposia on superfluids under rotation-Vortices2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Superfluid dynamics, and quantum turbulence-
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子気体BECの量子渦2009

    • 著者名/発表者名
      笠松健一
    • 学会等名
      日本物理学会 2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Charged Quantized Vortices(Invited), QFS2009 : International Symposium on Quantum Fluids and Solids2009

    • 著者名/発表者名
      M. Tsubota
    • 学会等名
      Northwestern University, Evanston
    • 発表場所
      Illinois, USA
    • 関連する報告書
      2011 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
      2011 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
      2011 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
      2010 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
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2020-05-15  

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