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2022 年度 実施状況報告書

複素座標スケーリング法による結合チャンネル系の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K03962
研究機関北海道大学

研究代表者

加藤 幾芳  北海道大学, 理学研究院, 名誉教授 (20109416)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード複素座標スケーリング法 / チャネル結合 / 散乱行列 / スペクトル表示 / 共鳴状態
研究実績の概要

本研究課題の目的は、複素座標スケーリング法を用いて散乱行列のスペクトル表現を求め、結合チャンネル系の共鳴・散乱状態の分析と共鳴・散乱機構の新たな理解を得ることである。そのため、今年度は、複素座標スケーリング法を用いて、単一チャンネル系の散乱T行列を計算する新たな方法を開発することを行った。これまでのやり方は、散乱自由解に対する解析解を用いて、複素スケーリングされたリップマン・シュウィンガーの解との散乱T行列を計算することであったが、本課題では、散乱自由解も複素座標スケーリング法で得られた数値解を用いることによって、すべて複素座標スケーリング法の解だけで、散乱T行列を計算することを行った。この新たな方法によって、複素座標スケーリング法で得られた結果のみを用いて散乱T行列を計算することが出来ることになり、構造と散乱問題を同時に分析できることなる。
本年度の成果は、複素座標スケーリング法で得られた散乱自由解と解析解の比較検討を行い、行列要素の計算プログラムを完成させたことである。今後、その結果を用いて位相差の計算を実行し、従来の計算法との比較を行う予定である。
また、本年度は、本研究課題と関連した中性子過剰核の多体共鳴状態の研究を行い、8Heと8Cにおけるソフトダイポール共鳴状態の存在を理論的に予言することが出来た。また、9Beと9B核における1/2+励起状態の分析を行い、鏡映対称性の破れを指摘することが出来た。
本研究プロジェクトはモンゴル、カザフスタン、ウクライナとの国際共同研究の1つであるが、コロナ感染が収束しないため、研究はすべてインターネットを通じたメール交換やリモート会議による情報交換や議論によって行われてきた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究の進展が当初の予定よりやや遅れている理由は、主に以下の3つの事情に因る。
(1)新型コロナ・ウイルス感染の為、研究打ち合わせなどの議論・会合をもっぱらインターネットを通じてオンライン会合で行って来たことによる情報交換の不十分性。
(2)関連した他の研究課題の論文発表を優先しなければならないことが生じた。
(3)学会発表や国際会議などへの参加をコロナ禍のために中止せざるを得ず、予定していた予算の執行が次年度に繰り越すことになった。
しかし、これらの事情により研究の進展がやや遅れているが、散乱T行列を求めるための複素座標スケーリングされた波動関数の振る舞いについて理解が得られたので、今後の研究の進展にプラスになる成果が得られている。

今後の研究の推進方策

これまでの成果として、漸近波動関数を複素座標スケーリング法における固有関数で記述し、相互作用行列要素が良い近似で得られることを確認することが出来た。これによって、多体散乱T行列の計算を複素座標スケーリング法で行うことの見通しが得られたので、今後、予定した単一チャンネル系、チャンネル結合系、多体系についての研究を実行する計画である。そのために、次のことを行う:
1)単一チャンネル系として、これまで多くの研究実績があるGyarmati-Csotoポテンシャルの位相差をT行列の計算から求め、従来の方法との比較検討を行う。
2)チャンネル結合系への適用を行い、3P0状態の(3H+p)と(3He+n)の各チャンネルにおける位相差を求める。その結果から、何故、連続レベル密度から得られた結果が以前のものと異なるかを解明する。

次年度使用額が生じた理由

コロナによる研究会や学会が中止もしくはオンライン開催になったため、予定していた旅費等の支出が執行されなかった事による。次年度は国際会議などが予定されており、予算の使用を計画している。また、共同研究を行っているモンゴル、カザフスタンへの渡航も計画中である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] National University of Mongolia(モンゴル)

    • 国名
      モンゴル
    • 外国機関名
      National University of Mongolia
  • [国際共同研究] Al-Farabi Kazakh National University(カザフスタン)

    • 国名
      カザフスタン
    • 外国機関名
      Al-Farabi Kazakh National University
  • [国際共同研究] Bogolyubov Inst. for Theor. Phys.(ウクライナ)

    • 国名
      ウクライナ
    • 外国機関名
      Bogolyubov Inst. for Theor. Phys.
  • [雑誌論文] Possible interpretation of the complex expectation values associated with resonances2023

    • 著者名/発表者名
      Myo Takayuki、Kato Kiyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 107 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.107.014301

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Soft dipole resonance in 8C and its isospin symmetry with 8He2023

    • 著者名/発表者名
      Myo Takayuki、Kato Kiyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 107 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.107.034305

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Soft dipole resonance in neutron-rich 8He2022

    • 著者名/発表者名
      Myo Takayuki、Odsuren Myagmarjav、Kato Kiyoshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2022 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac130

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modeling the electric dipole strength of neutron-rich 8He: Prediction of multi-neutron collective excitations2022

    • 著者名/発表者名
      Myo Takayuki、Kato Kiyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 106 ページ: L021302-1, 5

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.106.L021302

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nonrelativistic Heavy Quarkonium Model Descended from a Quasi-Particle Approach2022

    • 著者名/発表者名
      Sakai M.、Hirano M.、Kato K.、Matsuda Y.
    • 雑誌名

      Few-Body Systems

      巻: 64 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1007/s00601-022-01782-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 8Cにおけるソフトダイポール共鳴の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      明 孝之,加藤幾芳
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春
  • [学会発表] 8Heにおけるソフトダイポールモードの可能性2022

    • 著者名/発表者名
      明 孝之,加藤幾芳
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋

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公開日: 2023-12-25  

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