| 研究概要 |
次の2つのテーマについて研究を遂行した.共に,大規模な数値計算を行う必要があり,科学研究費補助金によって購入したワークステーションを活用して行った.
1スピン自由度を持つカイラルp波超流動体の量子渦の,零エネルギー状態と統計性
非可換統計性に従う量子渦に関する研究は,理論的関心と量子計算機の実現につながる応用の両面から非常に重要な問題である.カイラルp波超流動体の量子渦は,非可換統計性に従う可能性がある.3He-A相は確立されたカイラルp波超流動体で,半整数量子渦は非可換統計に従うと考えられている.しかし,整数量子渦の従う統計性に関しては考察の余地が残されていた.本研究では,整数量子渦の統計性が外部磁場の方向に対して敏感であることを得,その脆弱性を評価した.結果として,平行平板間に閉じ込めた3He-A相では,非可換統計性に従う渦を実現するためには,平板に対し精密に垂直あるいは水平方向に強力な磁場を印可する必要があることを明らかにした.本研究の成果は,Journal of the Physical Society of Japanに発表した.
2スピン-軌道相互作用するF=2スピノールBose-Einstein凝縮(BEC)の織目構造
近年,レーザーを用いた中性原子気体に対する非可換人工ゲージ場が実現された.この技術によって,非可換人工ゲージ場によってスピン軌道相互作用を制御すること,またそれによる非自明な織目構造の形成が期待される.本研究ではRashba likeなスピン軌道相互作用をもつF=2スピノールBECで現れる,織目構造とその相図を計算した.また,得られた織目構造を,秩序変数のスピン空間での回転が,回転軸方向への伝播するという空間変調で統一的に説明した.特に,サイクリックと呼ばれる秩序変数によって形成される織目構造は,2次元格子状であり,非可換なトポロジカルチャージを持つ1/3量子渦を含む点からも興味深い結果である。本研究の成果は,日本物理学会,新学術領域の領域研究会などで発表した.
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