高スピン・エキゾチック変形原子核の研究

• 研究課題/領域番号: 22540285
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 清水 良文 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90187469)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: エキゾチック変形 / 正四面体変形 / 原子核高スピン状態 / 量子数射影法 / 角運動量とパリティの同時射影 / エキゾチック回転状態 / 角運動量射影 / パリティ射影 / 高スピン原子核状態 / 正四面体型変形 / 量子数射影計算 / 正四面体変形状態

研究概要

本研究では、通常の原子核では現れないエキゾチックな変形状態を調べ、その変形状態に特有の集団的運動としての回転励起状態を、大きな角運動量を持つ高スピン状態まで研究した。ここでのエキゾチック変形とは正四面体型の変形であり、よく知られた原子核の四重極変形(楕円型変形)とは異なった高次の点群対称性を持っており、量子力学的スペクトルに特徴的な様相が現れる。角運動量及びパリティー射影法を用いた微視的計算により、世界で始めてこの特徴的なスペクトルが現れることを示すことができた。正四面体変形状態の存在はまだはっきりと確認されていないが、今回の結果はこれからの研究に大きな示唆を与えるものと期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Ground-state properties of neutron-rich Mg isotopes (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, K. Minomo, M. Shimada, S. Tagami, M. Kimura, M. Takechi, M. Fukuda, D. Nishimura, T. Suzuki, T. Matsumoto, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 89 号: 4 ページ: 044610-044610
  • DOI: 10.1103/physrevc.89.044610
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reaction mechanism in odd-even staggering of reaction cross sections (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sasabe, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 88 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevc.88.037602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic study of tetrahedrally symmetric nuclei by an angular-momentum and parity projection method (2013)
  • 著者名/発表者名: Shingo Tagami, Yoshifumi R. Shimizu, and Jerzy Dudek
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: Vol.87 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevc.87.054306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mixing effects on K-forbidden transition rates from the 6^+ isomers in the N =104 isotones (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang-Qi Chen, Yang Sun, P. M. Walker, G. D. Dracoulis, Y. R. Shimizu and J. A. Sheikh
  • 雑誌名: Journal of Physics G 巻: 40:1 号: 1 ページ: 015101-015101
  • DOI: 10.1088/0954-3899/40/1/015101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear prolateshape dominance with the Woods-Saxon potential (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Takahara, N. Tajima, and Y. R. Shimizu
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86:6 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.064323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation of Ne isotopes in the region of island of inversion (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sumi, K. Minomo., et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 85 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevc.85.064613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the structure of ^<31>Ne within fullmicroscopic framework (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, T. Sumi, M. Kimura, K. Ogata, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 108:5 号: 5 ページ: 0525031-4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.052503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Method to Perform Quantum Number Projection and Configuration Mixing for Most General Mean-Field States (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tagami and Y. R. Shimizu
  • 雑誌名: Progess Theoretical Physics 巻: 127:1 号: 1 ページ: 79-115
  • DOI: 10.1143/ptp.127.79
  • NAID: 110009421552
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation of Ne isotopes in the island-of-inversion region (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Sumi, K.Minomo, S.Tagami, M.Kimura, T.Matsumoto, K.Ogata, Y.R.Shimizu, and M.Yahiro,
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear prolate-shape dominance with the Woods-Saxon potential (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takahara, N.Tajima, and Y.R.Shimizu
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Method of Quantum Number Projection and Configuration Mixing for Most General Mean-Field States (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Tagami, Y.R.Shimizu
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 127 ページ: 79-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation effect on total reaction cross sections for neutronrich Ne isotopes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, T. Sumi, M. Kimura, K. Ogata, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 84:3 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevc.84.034602
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of spin-orbit potential in nuclear prolate-shape dominance (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Takahara, N. Onishi, Y. R. Shimizu, and N. Tajima
  • 雑誌名: Physics Letter B 巻: 702:5 号: 5 ページ: 429-432
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.07.030
  • 査読あり
• [学会発表] ガウス基底を用いた変形した不安定核の回転状態の研究II (2014)
  • 著者名/発表者名: 嶋田充宏,田上真伍,清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Gogny相互作用を用いた量子数射影による四面体変形の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍,清水良文, J.Dudek
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] ガウス基底を用いた変形した不安定核の回転状態の研究ＩＩ (2014)
  • 著者名/発表者名: 嶋田充宏、田上真伍、清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第６９回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] 原子核の偏重変形優勢におけるStrutinsky法の巨視的部分の寄与ＩＩ (2014)
  • 著者名/発表者名: 高原哲士、田嶋直樹、清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第６９回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] Gogny相互作用を用いた量子数射影による四面体変形の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍、清水良文、J.Dudek
  • 学会等名: 日本物理学会第６９回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] ガウス基底を用いた変形した不安定核の回転状態の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋田充宏,田上真伍,清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会2013秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] 点群の射影演算子を用いた四面体変形スペクトルの変形核への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍,清水良文, J.Dudek
  • 学会等名: 日本物理学会2013秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] 量子数射影による四面体変形核の分析ー四面体群のスペクトルとの比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍,清水良文, J. Dudek
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 変形した不安定核での2中性子相関 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋田充宏,田上真伍,清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Nuclear tetrahedral states and highspin states studied by quantum number projection method (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tagami, M. Shimada, Y. Fujioka, Y. R. Shimizu, and J. Dudek
  • 学会等名: 20th Nuclear Physics Workshop"Marie & Pierre Curie"on"Structure and Dynamics of Atomic Nuclei"
  • 発表場所: Kazimierz Dolny, Poland
• [学会発表] The suggested presence of the tetrahedral-symmetry in the ground-state configuration of the _<40>Zr_<56> nucleus (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Dudek, D. Curien, D. Rouvel, K. Mazurek, Y. R. Shimizu, and 96 S. Tagami
  • 学会等名: 20th Nuclear Physics Workshop"Marie & Pierre Curie"on"Structure and Dynamics of Atomic Nuclei"
  • 発表場所: Kazimierz Dolny, Poland
• [学会発表] Nuclear tetrahedral states and high-spin states studied by quantum number projection method (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Tagami, M.Shimada, Y.Fujioka, Y.R.Shimizu, and J.Dudek
  • 学会等名: 20th Nuclear Physics Workshop "Marie and Pierre Curie" on "Structure and Dynamics of Atomic Nuclei"
  • 発表場所: Kazimierz Dolny, Poland
• [学会発表] ガウス基底を用いた変形した不安定核の回転状態の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋田充宏、田上真伍、清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会２０１３秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] 点群の射影演算子を用いた四面体変形スペクトルの変形核への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍、清水良文、J.Dudek
  • 学会等名: 日本物理学会２０１３秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] 非軸対称変形核におけるエキゾチックは回転運動の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍,藤岡雄大,清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第67回秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Study of rotational motions associated with exotic nuclear shapes by angular momentum projection method (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tagami, Y. R. Shimizu, and J. Dudek
  • 学会等名: Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions (COMEX4)
  • 発表場所: Shonan Village Center, Japan(ポスター発表)
• [学会発表] Exotic Geometrical Symmetries in nuclei : From Group Theory to Experiments (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Dudek, D. Curien, A. G´o´zd´z, Y. R. Shimizu, and S. Tagami
  • 学会等名: Zakopane Conference on Nuclear Physics
  • 発表場所: Poland
• [学会発表] Efficient method of quantum number projection and its application to tetrahedral nuclear states (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tagami, Y.R.Shimizu, J.Dudek
  • 学会等名: YKIS2011 International Symposium
  • 発表場所: 基礎物理学研究所(京都大学)
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] 量子数射影の効率的方法と四面体変形への適用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田上真伍、清水良文、J.Dudek
  • 学会等名: 第67回日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学(西宮)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Efficient method for quantum number projection and its application to tetrahedral nuclear states (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tagami, Y. R. Shimizu, and J. Dudek
  • 学会等名: YKIS2011 Symposium"Frontier Issues in Physics of Exotic Nuclei", Yukawa Institude for Theoretical Physics
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Study of Rapidly Rotating Nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 非軸対称変形核におけるエキゾチックな回転運動の研究
  • 著者名/発表者名: 田上真伍、藤岡雄大、清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第６７回秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] 原子核の偏長変形優勢におけるStrutinsky法の巨視的部分の寄与
  • 著者名/発表者名: 高原哲士、田嶋直樹、清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第６８回春季大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
• [学会発表] 変形した不安定核での２中性子相関
  • 著者名/発表者名: 嶋田充宏、田上真伍、清水良文
  • 学会等名: 日本物理学会第６８回春季大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
• [学会発表] 量子数射影による四面体変形核の分析ー四面体群のスペクトルとの比較
  • 著者名/発表者名: 田上真伍、清水良文、J.Dudek
  • 学会等名: 日本物理学会第６８回春季大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
• [学会発表] Exotic shape and rotation at high-spin states
  • 著者名/発表者名: S.Tagami, Y.Fujioka, Y.R.Shimizu, and J.Dudek
  • 学会等名: RCNP International Workshop on ``Physics Opportunities using Compton Suppressed Ge Clover Array (Clover12)''
  • 発表場所: RCNP, Osaka, Japan
• [学会発表] Application of quantum number projection method to tetrahedral shape and high-spin states in nuclei
  • 著者名/発表者名: S.Tagami, Y.Fujioka, Y.R.Shimizu, and J.Dudek
  • 学会等名: Riken International Workshop on ``Computational approaches to nuclear many-body problems and related quantum systems''
  • 発表場所: Riken, Wako, Japan