| 研究課題/領域番号 |
18340109
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
坪田 誠 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10197759)
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| 研究分担者 |
笠松 健一 石川工業高等専門学校, 一般教育科, 講師 (70413763)
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| キーワード | 超流動ヘリウム / 量子渦 / 量子乱流 / 量子流体力学 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 乱流 / 2流体モデル |
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| 研究概要 |
超流動ヘリウム、および中性原子気体ボース凝縮系(BEC)といった低温の量子凝縮系を対象に、これらを統括的に扱い、量子流体力学の構築を目指す。これらの系の流体力学では、その最小の構成要素としての量子渦が出現する。超流動ヘリウムでは、古典乱流と量子乱流の対応(共通点および相違点)を明らかにする。それにより、量子乱流を、古典乱流よりも簡単な乱流の雛形と位置づけ、乱流研究のブレイクスルーを行うことを目指す。また中性原子気体BECでは、光格子(周期ポテンシャル)、ボースーフェルミ混合系、多成分BECなど多彩な状況の下で、量子渦を中心とした量子流体力学がどのように発現するかを明らかにする。今年度の主な成果は以下の通りである。
1.中性原子気体BECで2軸同時回転を用いて量子乱流を作る方法を提案した。またその乱流のエネルギースペクトルがコルモゴロフ則に従う事を示した。
2.振動物体が作る量子乱流の研究を行い、振動物体が渦輪を供給されたとき、振動数等に依存して量子乱流を生成する事を示した。これは大阪市大で行われた実験結果と良い一致を示し、その物理の理解に貢献した。
3.2次元量子乱流の研究を行い、通常のエネルギーカスケード過程に加えて、エネルギーが高波数から低波数へ輸送される逆カスケードが存在する事を示した。
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