| 研究領域 | 量子クラスターで読み解く物質の階層構造 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05145
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大塚 孝治 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (20201379)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 殻構造 / 殻進化 / 核力 / テンソル力 / 原子核の形 / 変形共存 / ドリップライン / 原子核構造 / 自己組織化 / クラスター構造 / アルファ粒子 / クラスター / ベリリウム / 炭素 / ホイル状態 / 殻模型 / エルビュウム / モンテカルロ殻模型 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子核でのクラスター形成は基本的な問題であり、古い歴史を持つ。それを模型的な発想や仮定を前提に研究してきた例は多々あり、現象の特質を捉えてきた。それらの意義は認めつつも、車の両輪の片方として、模型的な前提無しに中立的な立場で行った研究の帰結としてクラスター形成を示すのは必要なことである。しかしそのような研究は極めて稀で、系統的なものはない。多体問題としては、きわめて大掛かりになるため、やむを得なかったことであろう。
しかし、時代は変わり、第一原理的な殻模型計算で、クラスター形成がはっきり現れるベリリウムや炭素のような原子核の研究が可能になったのを受けて、それらを推進する。
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| 研究実績の概要 |
この研究計画により、原子核における、中生子数の増加による殻構造の進化の研究が大きく進展した。原子核が変わっても、殻構造は基本的には変わらないという旧来の考え方に対して、核力の効果によって殻構造が変わり、旧来の魔法数が消滅したり、新たな魔法数が現れることさえ起こる、という殻進化の理論を提唱し、推進してきた。その進展に本研究計画は大きく貢献してきた。その成果は２０２１年１０月に松江で開催されたスピン国際会議での講演や、同年に韓国に対して３回にわたってリモートで行われた講義などで発信された。論文としても、それまでの成果に新たな知見を加えたレビュー論文を Reviews of Modern Physics 誌に出版した。この論文は２０２０年の出版であるが、インパクトは大きく、すでに２１６回引用されている。さらに、軽いニッケル原子核における変形共存現象が殻進化と関係していること示した。その論文は Physical Review Letters 誌などに掲載され、１８回引用されている。さらに殻進化と中性子ドリップラインの関係を論じ、ドリップライン決定の新たなメカニズムを第一原理的な相互作用から解明する研究を行った。この成果は Nature 誌に掲載され、今日までに３８回引用されるなど、国際的に大きなインパクトを与えている。このように、テンソル力をはじめとする核力の効果を解明して、殻構造がdのように変化し、それが原子核の形の変化や、存在限界にいかにかかわるかを明らかにしてきた。
以上の研究に並行して、原子核内部のアルファクラスター形成を第一原理計算により解明し、例えば炭素ー１２原子核のホイル状態の内部構造を解明する研究を推進した。論文投稿の作業を進めた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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