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強相関フェルミ原子気体の二流体現象の観測と輸送係数の測定

研究課題

研究課題/領域番号 23684033
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関東京大学

研究代表者

堀越 宗一  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00581787)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
2013年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2012年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2011年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード量子エレクトロニクス / 超流動 / 状態方程式 / 熱力学 / レーザー冷却 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / BCS-BECクロスオーバー
研究概要

金属超伝導やヘリウム超流動で見られる二流体現象を冷却フェルミ原子系で研究する為、リチウム6原子とリチウム7原子の同時レーザー冷却システムを開発した。両原子は30秒で1億個磁気光学によって集められた。200Wの高強度レーザーを用いる事により、冷却原子を磁気光学トラップから光トラップへ5%の効率で移行できた。蒸発冷却後、10万個のフェルミ原子がT/TF=0.05程度まで冷却され、超流動転移が確認された。さらに、リチウム7原子を温度計として光トラップに混ぜる事により、相互作用しているリチウム6原子の温度をBCS極限で測定した。これにより二流体現象を研究する準備が整った。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] ユニタリー極限におけるフェルミ原子気体の普遍的熱力学2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一、向山敬、上田正仁
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 67巻, 第4号 ページ: 257-261

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 冷却原子実験による核物理へのアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      基研研究会「量子情報の新展開」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-03-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 冷却原子による核物理へのアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      基研研究会「量子情報の新展開」
    • 発表場所
      京都府、京都大学基礎物理学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Determination of the EOS of neutron matter using ultracold Fermi gases2014

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      FPUA2014
    • 発表場所
      東京都、日本科学未来館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 相互作用する極低温フェルミ多体系の温度評価2013

    • 著者名/発表者名
      池町拓也、伊藤亜紀、堀越宗一、五神真
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Atomic shot noise観測による実効的な撮像分解能の評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤亜紀、池町拓也、堀越宗一、五神真、小芦雅斗
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Atomic shot noise 観測による実効的な撮像分解能の評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤亜紀,池町拓也,堀越宗一,五神真,小芦雅斗
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島県、徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 相互作用する極低温フェルミ多体系の温度評価2013

    • 著者名/発表者名
      池町拓也, 伊藤亜紀, 堀越宗一, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島県、徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 6Li-7Li混合系における量子凝縮相の実現2012

    • 著者名/発表者名
      富樫康平、伊藤亜紀、堀越宗一、五神真
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 冷却フェルミ原子の実験を通じて中性子物質を探る2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      基研研究会「熱場の量子論とその応用」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2012-08-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation of neutron-rich dilute nuclear matter using ultracold Fermi gases2012

    • 著者名/発表者名
      Munekazu Horikoshi
    • 学会等名
      APCTP Focus Program on Quantum Condensation (QC12)
    • 発表場所
      APCTP , Pohang, Korea
    • 年月日
      2012-08-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 冷却原子系の任意散乱長で熱力学決定2012

    • 著者名/発表者名
      富樫康平、乙津聡夫、Jonas Metz、堀越宗一、小芦雅斗、五神真
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 冷却原子系を用いた希薄中性子物質の研究2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 冷却フェルミ気体における普遍的熱力学関数の決定2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 冷却フェルミ気体における普遍的熱力学関数の決定2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] BCS-BECクロスオーバー全域に渡るEOSの実験的決定手法2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      Ultracold Gases : Superfluidity and Strong Correlations (USS-2012)
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] BCS-BECクロスオーバー全域に渡るEOSの実験的決定手法2012

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      Ultracold Gases : Superfluidity and Strong Correlations (USS-2012)
    • 発表場所
      東京理科大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 6Li-7Li混合系における量子凝縮相の実現2012

    • 著者名/発表者名
      富樫康平、伊藤亜紀、堀越宗一、五神真
    • 学会等名
      日本物理学会(秋)
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ユニタリー極限の冷却原子系の実験2011

    • 著者名/発表者名
      堀越宗一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamics and Hydrodynamics of a unitary Fermi gas2011

    • 著者名/発表者名
      Munekazu Horikoshi
    • 学会等名
      INT symposium"Fermions from Cold Atoms to Neutron Stars : Benchmarking the Many-Body Problem"
    • 発表場所
      ワシントン大学
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermodynamics and Hydrodynamics of a unitary Fermi gas2011

    • 著者名/発表者名
      Munekazu Horikoshi
    • 学会等名
      INT symposium "Fermions from Cold Atoms to Neutron Stars : Benchmarking the Many-Body Problem"
    • 発表場所
      アメリカ、ワシントン大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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