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今年度は、２成分フェルミ原子気体の量子ポイントコンタクト系における、(1)スピン輸送、(2)強結合極限での超流動輸送、(3)弱結合領域での南部-Goldstone(NG)モードの役割、に関する研究を行った。
(1)の研究では、ユニタリー領域におけるノーマル相のスピンカレントの振る舞いを、多体T-行列法とトンネルハミルトニアンを用いて調べた。我々は、スピン依存の化学ポテンシャルバイアスを変化させることで、擬ギャップ効果によるスピンカレントの減少からフェルミポーラロン効果によるスピンカレントの増加へのクロスオーバーが生じることを明らかにした。この内容に関する成果はPhysical Review Research誌に出版された。
(2)の研究では、Bogoliubov理論とトンネルハミルトニアン、さらにはKeldysh形式を用いることで、粒子カレントと熱カレントの振る舞いを調べた。DC輸送に関しては、カレントは低バイアスでOhmicな輸送特性を示すが、Wiedemann-Franz則を破っていることを明らかにした。AC輸送に関しては、透過係数を変化させることで、通常のAC Josephsonカレントとは異なる振る舞いが得られることを明らかにした。この内容に関する成果はPhysical Review Research誌に出版された。
(3)の研究では、電荷中性である超流動体に存在するNGモードのDC輸送へのインパクトを調べた。我々は凝縮体とNGモードの交差効果により、超伝導ポイントコンタクト系とは大きく異なる輸送特性が得られることを明らかにした。特に、多重Andreev反射によるサブギャップ構造が得られる透過係数の領域では、我々が明らかにした交差効果が主要な寄与を与えることがわかった。この内容に関する成果はPhysical Review Research誌に出版予定である。
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