| 研究課題/領域番号 |
19J01006
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
関野 裕太 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| キーワード | 冷却原子気体 / 非平衡現象 / スピン流 / 量子シミュレーション / 光学スピン伝導率 |
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| 研究実績の概要 |
査読中であった、強結合フェルミ原子気体のメゾスコピックスピン輸送の理論研究を行なった論文がアメリカ物理学会のPhysical Review Researchに受理された。また、本論文はEditors' Suggestionsに採択された。
また、採用前からの継続研究である1次元での強結合ボース原子気体・フェルミ原子気体の相関関数における普遍関係式の研究を論文としてまとめ、アメリカ物理学会のPhysical Review Aに投稿し、受理された。
さらに、冷却原子気体において、交流スピン伝導率（光学スピン伝導率）の測定を提案する研究も行なった。交流スピン流はスピントロニクスの文脈やスピン系において興味を持たれているが、固体中の電子系において光学スピン伝導率を測定することは通常困難である。そのため、本研究の提案は、冷却原子気体の実験から、交流のスピン輸送現象を探求するという道を切り開いた。
また、光学スピン伝導率の有用性を検証するため、冷却原子気体で実現されているフェルミ超流動体やスピノールボース・アインシュタイン凝縮体の光学スピン伝導率の計算を行なった。その結果、光学スピン伝導率のスペクトルからは、コンタクトやスピンギャップ、スピンモードの音速などの性質を引き出せることが解明された。これらの物理量は、これまでの冷却原子実験で調べられていた直流スピン伝導率では捉えられない性質である。これらの研究成果をまとめた論文は現在査読中である。
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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
交流スピン伝導率の測定という、冷却原子気体の新しい研究の方向性を切り開けたことが、大きな進展であったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
提案された光学スピン伝導率の測定方法は、冷却原子気体で実現されている様々な系に対して適用することができる。そのため、光学スピン伝導率が、個々の冷却原子系の性質をどのように反映するかを解明することが、今後重要になると考えている。
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