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量子クラスターで読み解く物質の階層構造

成果取りまとめ

研究領域量子クラスターで読み解く物質の階層構造
研究課題/領域番号 23H05416
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

中村 隆司  東京工業大学, 理学院, 教授 (50272456)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード実験核物理 / 理論核物理 / ハドロン物理 / 原子物理 / 分子科学
研究開始時の研究の概要

本新学術領域研究では、クォーク、ハドロン、原子核、原子、分子という微視的物質世界の階層構造がどのようなメカニズムで形成されたのかという自然科学の根源的問題に対し、各階層の研究者の力を結集し、階層間の壁を超えた連携研究を進めてきた。従来型階層の境界「セミ階層」に現れる多彩な「クラスター」を共通のキーワードとし、個々の階層を超えた量子系の多体相関、普遍的な現象や法則を見出すことを目指し、連携研究を進めた。ここではこれの取りまとめ事業を行う。すなわち、各階層の研究成果を有機的に結びつけるため、拡大領域研究会を開催し、国際有力学術雑誌において論文集を出版する。また、本成果の社会への発信を行う。

研究実績の概要

新学術領域研究「量子クラスターで読み解く物質の階層構造(2018-2022年度)」では、クォーク、ハドロン、原子核、原子、分子という微視的物質世界の階層構造がどのようなメカニズムで形成されたのか、という自然科学の根源的問題に対し、各階層の研究者の力を結集し、階層間の壁を超えた連携研究を進めてきた。従来型階層の境界「セミ階層」に現れる多彩な「量子クラスター」を共通のキーワードとし、それぞれの階層を超えた量子系の多体相関、普遍的な現象や法則を見出すことを目指し、連携研究を進めた。本科研費では、そのとりまとめ事業を行った。
まずは、事後評価に対してこれまでの実績をまとめた。5年間の実績として、1)ストレンジネスを含むバリオン間力の精密測定、2)原子核層と原子層における三体力の研究、3)格子QCD計算と少数計算の融合による新奇クラスターの予言、4)階層変化を可視化する量子シミュレーターの完成、5)さまざまな新奇クラスターの発見(中間子原子核、ハドロン分子、多中性子クラスター、エフィモフ三量体)などの成果がハイライトとなっていることを確認し、階層連携の枠組みでの位置付けや領域内での評価などを行った。事後評価の結果はA+評価(研究領域の設定目的に照らして、期待以上の成果があった)であった。
また、9月には総括のための領域研究会を行い、これまでの研究成果の集大成を行った。一方、European Physical Journal Aにおいて取りまとめの論文集を出版することを総括班主導で提案した。出版社側の承認は得られており、2024年度の完成を目指し、主要成果を中心として論文の準備が進められている。総括班会議ではさらに、今後の連携に向けた議論などを行った。
本領域研究で開拓された量子クラスターを鍵とした物質階層の研究が、今後新たな潮流として進展していくことが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Surrey/University of York(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] LPC CAEN/GANIL/IJC-Lab(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] GSI/Technical University Darmstadt/University of Koln(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] IMP, CAS/Peking University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] IBS/Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Onset of collectivity for argon isotopes close to N=322024

    • 著者名/発表者名
      Linh B. D.、Corsi A.、Gillibert A.、Obertelli A.、Doornenbal P.、Barbieri C.、Duguet T.、G?mez-Ramos M.、Holt J. D.、Hu B. S.、Miyagi T.、Moro A. M.、Navratil P.、Ogata K.、P?ru S.、Phuc N. T. T.、Shimizu N.、Soma V.、Utsuno Y. et al.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 109 号: 3 ページ: 0343211-15

    • DOI

      10.1103/physrevc.109.034312

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mass, Spectroscopy, and Two-Neutron Decay of 16Be2024

    • 著者名/発表者名
      Monteagudo B.、Marqus F.M.、Gibelin J.、Orr N.A.、Corsi A.、Kubota Y.、Casal J.、Gmez-Camacho J.、Kobayashi N.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 132 号: 8 ページ: 0825011-6

    • DOI

      10.1103/physrevlett.132.082501

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Validation of the 10Be Ground-State Molecular Structure Using 10Be(p,pα)6He Triple Differential Reaction Cross section Measurements2023

    • 著者名/発表者名
      P.J. Li et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 131 号: 21 ページ: 212501-212501

    • DOI

      10.1103/physrevlett.131.212501

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] First observation of 28O2023

    • 著者名/発表者名
      Kondo Y. et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 620 号: 7976 ページ: 965-970

    • DOI

      10.1038/s41586-023-06352-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Level structures of 56,58Ca cast doubt on a doubly magic 60Ca2023

    • 著者名/発表者名
      S. Chen, F. Browne, P. Doornenbal, J. Lee, A. Obertelli, Y. Tsunoda, T. Otsuka, Y. Chazono, G. Hagen, J. D. Holt, G. R. Jansen, K. Ogata, N. Shimizu, Y. Utsuno, K. Yoshida et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 843 ページ: 138025-138025

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.138025

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Intruder configurations in 29Ne at the transition into the island of inversion: Detailed structure study of 28Ne2023

    • 著者名/発表者名
      H. Wang, M. Yasuda, Y. Kondo, T. Nakamura, J. A. Tostevin, K. Ogata, T. Otsuka, A. Poves, N. Shimizu, K. Yoshida et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 843 ページ: 138038-138038

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.138038

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] STRASSE: a silicon tracker for quasi-free scattering measurements at the RIBF2023

    • 著者名/発表者名
      H.N. Liu, F. Flavigny, H. Baba, T.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      The European Physical Journal A

      巻: 59 号: 6 ページ: 1211-26

    • DOI

      10.1140/epja/s10050-023-01018-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Searching for universality of dineutron correlation at the surface of Borromean nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Corsi A.、Kubota Y.、Casal J.、Maeda Y.、et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 840 ページ: 137875-137875

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.137875

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple mechanisms in proton-induced nucleon removal at ~100 MeV/nucleon2023

    • 著者名/発表者名
      T. Pohl, Y. L. Sun, A. Obertelli, J. Lee, M. Gomez-Ramos, K. Ogata, K. Yoshida et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 130 号: 17 ページ: 172501-172501

    • DOI

      10.1103/physrevlett.130.172501

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Halo and deformation in 31Ne revealed by Coulomb and nuclear breakup reactions2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      Reimei Workshop : Intersection of Nuclear Structure and Direct Reaction
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coulomb and nuclear breakup reactions of a halo nucleus 31Ne2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura, Takato Tomai, Yosuke Kondo
    • 学会等名
      6th Joint meeting of the APS division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Short-range correlation study of unstable nuclei using (p,pd) reaction2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      5th International Workshop on Quasi-Free Scattering with Radioactive-Ion Beams 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Observation of 28O: What's next?2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      The past, Present, and Future of Nuclear Structure Theory in the FRIB ERA
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study of neutron and proton density distribution and single particle states using the (p,pn) and (p,2p) reactions2023

    • 著者名/発表者名
      Yohei Matuda, Takashi Nakamura
    • 学会等名
      SAMURAI International Collaboration Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DayOne-SAMURAI03, Halo Coulomb breakup-Analysis Update-17B,22C2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      SAMURAI International Collaboration Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A New Generation Neutron Detector Array2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      SAMURAI International Collaboration Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring multi-neutron systems at SAMURAI at RIBF2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      Direct reactions and spectroscopy with hydrogen targets: past 10 years at the RIBF and future prospects
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weakly bound and unbound nuclei near and beyond the neutron drip line2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring neutron-rich extremes of the nuclear landscape2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      UK Nuclear Physics Conference (IOP)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 新学術領域 量子クラスターで読み解く物質の階層構造

    • URL

      http://be.nucl.ap.titech.ac.jp/cluster/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 新学術領域 量子クラスターで読み解く物質の階層構造 英語版

    • URL

      http://be.nucl.ap.titech.ac.jp/cluster/eng/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 極限原子核の謎を解く要となる新たな酸素同位体の発見

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2023/067382

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International School for Strangeness Nuclear Physics School 2023 (SNP School 2023)2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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