| 研究課題/領域番号 |
18K03609
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中山 和則 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90596652)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 暗黒物質 / アクシオン / ニュートリノ |
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| 研究実績の概要 |
（１）弦理論などからしばしば予言される軽いボゾンが、暗黒物質の候補として注目を集めている。我々は軽いボゾン暗黒物質の理論的性質や検出可能性について、多方面から研究を行った。（１－１）磁性体中のスピン波励起（マグノン）を用いて、アクシオン暗黒物質やベクトル暗黒物質を検出する可能性を探り、その感度を求めた。またアクシオン暗黒物質中を光が伝搬する際に偏光面が回転する性質から、様々な天体からの偏光を用いたアクシオン検出の可能性について議論した。（１－２）ベクトル場のコヒーレント振動が暗黒物質になるような模型が知られていたが、このような模型がゴースト不安定性と呼ばれる深刻な問題を含むことを指摘し、さらにそのような問題点を克服する模型を具体的に構築した。（１－３）カーブラックホール周辺で軽いボゾン雲が成長することが知られている（超放射）。このときボゾンの非線形相互作用の効果を調べ、ボゾン雲の成長が抑制されることを指摘するとともに、過去の研究で得られたボゾンへの制限について見直した。（２）非可換離散フレーバー対称性にもとづくニュートリノ質量生成模型におけるフラボン安定化機構について調べた。フラボンはフレーバー対称性を自発的に破るヒッグス場であり、その安定化機構は模型の整合性において不可欠なものである。我々はS4対称性にもとづく模型について、新たなフラボン安定化機構を提案し、従来の模型に比べて模型の大幅な簡単化に成功した。（３）超重力理論における重力的粒子生成の効果を調べ、ミニマルな超重力模型においては通常のアインシュタイン重力に比べてスカラー粒子の生成率が大きく抑制されることを示した。
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| 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
マグノンを利用した暗黒物質検出方法など、新たな可能性に気がついたことにより、当初予期していなかった方向にも研究が進展した。
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| 今後の研究の推進方策 |
様々な物性系でのアクシオンやベクトル暗黒物質検出の可能性について検討していく。磁性体や超伝導体、トポロジカル物質などそれぞれの特性を活かした方法を考察したい。それと並行して、初期宇宙での再加熱期における粒子生成の効果についてさらに研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスの感染拡大により、年度末に出席予定の学会がキャンセルになったため。次年度も出張は控えることが予想されるため、コンピュータ環境の改善などに主に費やす。
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