• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超流体中の射影低次元空間における自発的対称性の破れ

研究課題

研究課題/領域番号 25887042
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関大阪市立大学

研究代表者

竹内 宏光  大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (10587760)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード低温物理学 / 超流動 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子流体力学 / 流体力学的不安定性 / 界面 / 自発的対称性の破れ
研究概要

この課題では主に,2成分の超流体で構成される2成分ボース・アインシュタイン凝縮体における動的現象に関して,理論・数値的研究を行った.以下に主な研究成果を挙げる.
(1)2成分超流体中のドメイン壁対消滅過程で生じる量子渦の拡散現象:生成された量子渦はドメイン壁と垂直な「余剰次元」方向へと拡散し,その長さスケールが時間に比例して成長することを明らかにした.この事と,対消滅によって有効的に意味を成す射影2次元空間における特徴的な長さスケールの時間発展が時間の平方根に比例するということを比較すると,一定時間経過したあたりで2次元的な振る舞いが3次元的な振る舞いへとクロスオーバーすることが期待される.
(2)2成分冷却原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体と場の理論で実現するドメイン壁(ブレーン)と量子渦(ストリング)の複合ソリトンおよびブージャムの解の比較:「ブージャムチャージ」と呼ばれる場の理論で提唱された物理量の2成分凝縮体系への適用を試み,その定式化を行った.
(3)2成分超流体の量子渦に関して新奇な動的振る舞いを発見:お互いに逆向きの回転流をもった混合2成分超流体の渦が重なっている状態をCounter-rotating vortexと名づけ,その安定性解析を行った.その結果,初期状態で各成分が保有する量子渦の量子数の絶対値よりも多い数の量子渦に分裂することで,この状態は不安定化することがわかった.この奇妙な現象には対向超流動の不安定性の特徴が強く影響することを明らかにした.
(4)相分離した2成分超流体における南部・ゴールドストーン(NG)モードの理論的同定:一様系で平面状のドメイン壁が存在する場合,NGモードの数は二つしか存在しないことを初めて明らかにした.これはこの系のNGモードの1つであるリプロンがドメイン壁の並進移動と相対位相の揺らぎの線形結合として表現できることに起因していると考えられる.

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Counter-rotating vortices in miscible two-component Bose-Einstein condensates2013

    • 著者名/発表者名
      Shungo Ishino, Makoto Tsubota, and Hiromitsu Takeuchi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 88 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.88.063617

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nambu-Goldstone modes in segregated Bose-Einstein condensates2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Takeuchi and Kenichi Kasamatsu
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 88 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.88.043612

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] D-brane solitons and boojums in field theory and Bose-Einstein condensates2013

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kasamatsu, Hiromitsu Takeuchi, Muneto Nitta
    • 雑誌名

      J.Phys.Condens.Matter

      巻: 25 号: 40 ページ: 60006-60006

    • DOI

      10.1088/0953-8984/25/40/404213

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nambu-Goldstone modes in segregated Bose-Einstein condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Takeuchi and Kenichi Kasamatsu
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ultrasound Attenuation in Normal Fluid 3He in 98% Aerogel: Knudsen-to-Hydrodynamic Crossover2014

    • 著者名/発表者名
      H. Takeuchi, S. Higashitani, K. Nagai, Yoonseok Lee, H.C. Choi, B.H. Moon, N. Masuhara, M.W. Meisel, N. Mulders
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 相分離する2成分ボース・アインシュタイン凝縮体におけるパターン形成のダイナミクスとその統計的性質2014

    • 著者名/発表者名
      水野佑充子,出原健太郎,竹内宏光
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 相分離した2成分ボース・アインシュタイン凝縮体における南部・ゴールドストーンモード2014

    • 著者名/発表者名
      竹内宏光,笠松健一
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nambu-Goldstone Modes in Segregated Bose-Einstein Condensates2013

    • 著者名/発表者名
      H. Takeuchi and K. Kasamatsu
    • 学会等名
      The 4th Workshop on Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2成分ボース・アインシュタイン凝縮体における量子乱流の減衰2013

    • 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、2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Hydrodynamic Instability and Projected Spontaneous Symmetry Breaking in Superfluids2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Takeuchi
    • 学会等名
      QSS-Asia2013: Quantum Science Symposium Asia-2013
    • 発表場所
      University of Tokyo Hongo Campus, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] (1)Hiromitsu Takeuchi 竹内 宏光

    • URL

      http://hiromitsu-takeuchi.appspot.com/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] (2)Elementary Excitation Physics Laboratory

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/eep/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-09-12   更新日: 2020-05-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi