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2020 年度 実績報告書

第一原理計算から明らかにする階層構造の発現機構

計画研究

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 18H05407
研究機関東北大学

研究代表者

肥山 詠美子  東北大学, 理学研究科, 教授 (10311359)

研究分担者 保坂 淳  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10259872)
金 賢得  京都大学, 理学研究科, 助教 (30378533)
金田 佳子  京都大学, 理学研究科, 准教授 (40300678)
NAIDON PASCAL  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (70611979)
土井 琢身  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (70622554)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワードクラスター / 中性子過剰原子核
研究実績の概要

「クラスター」をキーワードに、ハドロン物理、原子核物理、原子物理、分子科学分野の第一線で活躍する理論研究者を集め、本新学術領域の基本的な問いである「物質階層の進化のメカニズム」を理論面から解決することを研究目的とする。さらには、共通の手法とアイデアによる分野横断型の理論研究を展開し、他の計画研究班との連携を強化し「物質階層学」を推進することも研究目的とする。実際の実績は、以下の通りである。(1)格子QCDによるハドロン間力計算について、HAL法の信頼性を確立すると共に、ハドロン共鳴状態の統一的理解に向けて、クォーク対生成消滅が重要な系への拡張を進めた。また、物理点近傍においてハイペロン力の決定を行い、特にΞN相互作用の構築を行い、Hダイバリオンは、ΞN閾値あたりに存在することを指摘した。テトラクオークシステムを構成子クオーク模型で研究を行い、特にダブルチャームテトラクオークやダブルボトムテトラクオークシステムの束縛状態が存在することを指摘し、さらに一歩進め、格子QCD計算による結果と一致することを確かめた。このことから、重いクオーク含むテトラクオークの束縛状態に関しては、構成子クオーク模型が有効に働くことを確かめた。(2)ダイポール励起モードに適した核構造模型の開発を進め、α非弾性散乱、陽子非弾性における断面積を計算した結果、クラスター励起による寄与を明らかにした。(3)量子分子動力学法を発展させることにより、「水素+重水素混合系において、拡散係数を始めとするダイナミクスが特に抑制される特別な混合比が存在する」という非自明な予言を行ない、凝縮系水素超流動の実現へ向けて最適な混合比の提案を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

議論を進めていた研究についての論文について順調に掲載、また懸案だった国際会議の実施も可能になったため。

今後の研究の推進方策

第一原理計算によるハイペロンー核子間相互作用の構築が順調に行われていることに伴い、今後は、それらの相互作用を活用した軽い未知のハイパー核の構造の予言を行い、J-PARCにおける実験提案を行う。また、その予言を基に、実験家(B02)と連携しながら、J-PARC実験提案を行う予定である。このように、実験、理論の連携を強化しながら、本領域の研究発展を試みる。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (34件) (うち国際共著 3件、 査読あり 33件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Near-threshold production of antihydrogen positive ion in positronium-antihydrogen collision2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Yamashita, Yasushi Kino, Emiko Hiyama, Svante Jonsell, Piotr Froelich
    • 雑誌名

      NEW JOURNAL OF PHYSICS

      巻: 23(1) ページ: 012001

    • DOI

      10.1088/1367-2630/abd682

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Weinberg operator contribution to the nucleon electric dipole moment in the quark model2021

    • 著者名/発表者名
      Nodoka Yamanaka, Emiko Hiyama
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 103(3) ページ: 035023

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.103.035023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable double-heavy tetraquarks: Spectrum and structure2021

    • 著者名/発表者名
      Qi Meng, Emiko Hiyama, Atsushi Hosaka, Makoto Oka, Philipp Gubler, Kadir Utku Can, Toru T. Takahashi & Hongshi Zong
    • 雑誌名

      Physics Letters, Section B

      巻: 814 ページ: 136095

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136095

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyperon halo structure of C and B isotopes2021

    • 著者名/発表者名
      Ying Zhang, Hiroyuki Sagawa, Emiko Hiyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 103(3) ページ: 034321

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.034321

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultrafast intraband Auger process in self-doped colloidal quantum dots2021

    • 著者名/発表者名
      J. Lim, Y.C. Choi, D. Choi, I.Y. Chang, K. Hyeon-Deuk, K.S. Jeong, K. Kwak, M. Cho
    • 雑誌名

      Matter

      巻: 4 ページ: 1072-1086

    • DOI

      10.2139/ssrn.3687023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast T-Type Photochromism of Colloidal Cu-Doped ZnS Nanocrystals2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Han, M. Hamada, I.Y. Chang, K. Hyeon-Deuk, Y. Kobori, Y. Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143(5) ページ: 2239-2249

    • DOI

      10.1021/jacs.0c10236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct molecular dynamics dividing liquid-like and gas-like supercritical hydrogens2021

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaoka, K. Hyeon-Deuk
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 23 ページ: 22110-22118

    • DOI

      10.1039/D1CP02650J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-Unity Singlet Fission on a Quantum Dot Initiated by Resonant Energy Transfer2021

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhang, Hayato Sakai, Katsuaki Suzuki, Taku Hasobe, Nikolai V. Tkachenko, I-Ya Chang, Kim Hyeon-Deuk, Hironori Kaji, Toshiharu Teranishi, Masanori Sakamoto
    • 雑誌名

      The Journal of American Chemical Society

      巻: 143(42) ページ: 17388-17394

    • DOI

      10.1021/jacs.1c04731

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed bubbles in Bose-Bose mixtures2021

    • 著者名/発表者名
      P. Naidon and D.S. Petrov
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 126 ページ: 115301

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.126.115301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective interactions between nuclear clusters2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Kanada-En'yo, Dean Lee
    • 雑誌名

      Phys.Rev.C

      巻: 103 ページ: 024318

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.024318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding of antikaons and \varLambda (1405)Λ(1405) clusters in light kaonic nuclei2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Kanada-En'yo
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.A

      巻: 57 ページ: 185

    • DOI

      10.1140/epja/s10050-021-00459-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing negative-parity states of ^{24}24Mg probed with proton and α inelastic scattering2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Kanada-En'yo, Kazuyuki Ogata
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 103 ページ: 024603

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.024603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic coupled-channel calculation of proton and alpha inelastic scattering to the 4^+_141+ and 4^+_242+ states of ^{24}\textrm{Mg}24Mg2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Kanada-En'yo, Kazuyuki Ogata
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021(4) ページ: 043D01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-energy dipole excitation mode in ^{18}18O with antisymmetrized molecular dynamics2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shikata, Yoshiko Kanada-En'yo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 103 ページ: 034312

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.034312

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lattice QCD study of static quark and antiquark correlations at finite TT via entanglement entropies2021

    • 著者名/発表者名
      Toru T. Takahashi, Yoshiko Kanada-En'yo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 103 ページ: 034504

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.103.034504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unexpectedly enhanced \alphaα-particle preformation in ^{48}48Ti probed by the (p,p\alpha)(p,pα) reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Taniguchi, Kazuki Yoshida, Yohei Chiba, Yoshiko Kanada-En'yo, Masaaki Kimura, Kazuyuki Ogata
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 103 ページ: L031305

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.L031305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of multi-step effects for proton inelastic scattering to the 2^{+}_{1}21+ state in ^66He2021

    • 著者名/発表者名
      Shoya Ogawa, Takuma Matsumoto, Yoshiko Kanada-En'yo, Kazuyuki Ogata
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 104 ページ: 044608

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.044608

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quadruply charmed dibaryons as heavy quark symmetry partners of the DDK bound state2020

    • 著者名/発表者名
      T.-W. Wu, M.-Z. Liu, L.-S. Geng, E. Hiyama, M.P. Valderrama, W.-L. Wang
    • 雑誌名

      European Physical Journal C

      巻: 80(9) ページ: 901

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-020-08483-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrum of singly heavy baryons from a chiral effective theory of diquarks2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Kim, E. Hiyama, M. Oka, and K. Suzuki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 102(1) ページ: 014004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.102.014004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 19B isotope as a 17B-n-n three-body cluster close to unitary limit2020

    • 著者名/発表者名
      J. Carbonell, E. Hiyama, R. Lazauskas, F. M. Marqu´es
    • 雑誌名

      27th International Nuclear Physics Conference (INPC2019) Journal of Physics:Conference Series

      巻: 1643 ページ: 012120

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1643/1/012120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant states of Be-9(Lambda) with alpha plus alpha plus Lambda three-body cluster model2020

    • 著者名/発表者名
      Q. Wu, Y. Funaki, E. Hiyama, H. Zong
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW C

      巻: 102(5) ページ: 054303

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.102.054303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decelerated Liquid Dynamics Induced by Component-Dependent Supercooling in Hydrogen and Deuterium Quantum Mixtures2020

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaoka, K. Hyeon-Deuk
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 11 ページ: 4186-4192

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.0c00801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the dimension of the quantum resonance in CdTe quantum dot superlattices fabricated via layer-by-layer assembly2020

    • 著者名/発表者名
      T. Lee, K. Enomoto, K. Ohshiro, D. Inoue, T. Kikitsu, K. Hyeon-Deuk, Y.-J. Pu, D. Kim
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11(1) ページ: 5471

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19337-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ωN scattering length from ω photoproduction on the proton near the reaction threshold2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, H. Fujimura, H. Fukasawa, R. Hashimoto, Q. He, Y. Honda etc.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 101(5) ページ: 052202

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.101.052201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pc pentaquarks with chiral tensor and quark dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, H. Garcia-Tecocoatzi, A. Giachino, A. Hosaka, E. Santopinto, S. Takeuchi, M. Takizawa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101(9) ページ: 091502

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.091502

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-body decay of Λc*(2765) and determination of its spin-parity2020

    • 著者名/発表者名
      A.J. Arifi, H. Nagahiro, A. Hosaka, K. Tanida
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101(9) ページ: 094023

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.094023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classifying the pole of an amplitude using a deep neural network2020

    • 著者名/発表者名
      D. L. B. Sombillo, Y. Ikeda, T. Sato, A. Hosaka
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102(1) ページ: 016024

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.102.016024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lambda(1405) as a K-bar N Feshbach resonance in the Skyrme model2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ezoe, A. Hosaka
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102(1) ページ: 014046

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.102.014046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial wave decomposition on the lattice and its applications to the HAL QCD method2020

    • 著者名/発表者名
      T. Miyamoto, Y. Akahoshi, S. Aoki, T. Aoyama, T. Doi, S. Gongyo and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 101(7) ページ: 074514

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.074514

  • [雑誌論文] ΛΛ and NΞ interactions from Lattice QCD near the physical point2020

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki, S. Aoki, T. Doi, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani,N. Ishii, K. Murano and T. Miyamoto
    • 雑誌名

      Nucl. Phys. A

      巻: 998 ページ: 121737

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2020.121737

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The HAL QCD potential in the I = 1 π π system with the ρ meson bound state2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Akahoshi, S. Aoki, T. Aoyama, T. Doi, T. Miyamoto, K. Sasaki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020(7) ページ: 073B07

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa087

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lattice QCD and Baryon-Baryon Interactions: HAL QCD Method2020

    • 著者名/発表者名
      S. Aoki, T. Doi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physics

      巻: 8 ページ: 307

    • DOI

      10.3389/fphy.2020.00307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] d*(2380) dibaryon from lattice QCD2020

    • 著者名/発表者名
      S. Gongyo, K. Sasaki, T. Miyamoto, S. Aoki, T. Doi, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, N. Ishii
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 811 ページ: 135935

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135935

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron dominance in excited states of ^{26}26Mg and ^{10}10Be probed by proton and \alphaα inelastic scattering2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Kanada-En'yo, Yuki Shikata, Yohei Chiba, Kazuyuki Ogata
    • 雑誌名

      Phys. Rev.C

      巻: 102 ページ: 014607

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.102.014607

    • 査読あり
  • [学会発表] 少数多体系問題の観点からの階層構造2021

    • 著者名/発表者名
      肥山詠美子
    • 学会等名
      第76回年次大会、共催シンポジウム、オンライン
    • 招待講演
  • [学会発表] 陽子およびα非弾性散乱で探る原子核の励起状態2021

    • 著者名/発表者名
      金田佳子
    • 学会等名
      RCNP 研究会「原子核における多様な共鳴現 象とそれを探る反応機構」
  • [学会発表] Decelerated Liquid Dynamics Induced by Component-Dependent Supercooling in Hydrogen and Deuterium Quantum Mixtures2021

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会、オンライン
  • [学会発表] Anomalous Properties of Condensed Hydrogen Systems under Extreme Thermodynamic Conditions Revealed by the Non-Empirical Ab Initio Molecular Dynamics Simulation Method2021

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk
    • 学会等名
      CCP2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roper resonance analogues observed in various flavor baryons2020

    • 著者名/発表者名
      Jafar Arifi, Hideko Nagahiro, Atsushi Hosaka and Kiyoshi Tanida
    • 学会等名
      日本物理学会秋の分科会
  • [学会発表] Recent progress on Hadron Interactions from Lattice QCD2020

    • 著者名/発表者名
      T.Doi
    • 学会等名
      ELPH Symposium on “Spectra and structures of quark/hadron many-body systems probed by flavor degrees of freedom”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Universal few-body physics”, An introductory lecture on "Universal Few-Body Physics2020

    • 著者名/発表者名
      P.Naidon
    • 学会等名
      2020 (SNP school) and February 16-17, 2021 (Hokkaido Nuclear Theory Group School)
    • 招待講演
  • [学会発表] Heavy baryons (conventional resonances) - Theory -2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hosaka
    • 学会等名
      Workshop Snowmass21, Heavy-Quarks Conventional Hadrons2020(オンライン)
    • 招待講演
  • [学会発表] Heavy baryon Spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hosaka
    • 学会等名
      APCTP-KPS-JPS joint meeting(オンライン)
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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