ボーズ・フェルミ混合原子気体での集団運動と分子生成のダイナミクスの研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540412
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 丸山 智幸 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50318391)
• 研究分担者: 藪 博之 立命館大学, 理工学部, 教授 (60202371)
• 研究協力者: 西村 拓史 お茶大アカデミック・プロダクジョン, 特任リサーチフェロー (30538351)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 極低温原子気体 / ボース・フェルミ混合系 / 集団運動 / 輸送理論

研究概要

ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)とフェルミ縮退系の二つが混合したボース・フェルミ(BF)混合気体の時間依存ダイナミクスを理論的に計算するための理論シミュレーション法,ゼロ温度でTDGP+Vlasov,有限温度でTDGP+VUU法の数値計算コードを開発した。そして,それを用いることで,違法性大きなトラップや有限温度といった,実際の実験で行われていながら従来の理論計算では行うことができなかった,様々な条件でのBF混合気体の集団運動の理論的研究を行った。さらに,スケーリング法等の巨視的理論法を用いて双極子分子気体の集団運動ダイナミクスの研究も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Spin change of a proto-neutron star by the emission of neutrinos (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Y. Ryu, T. Maruyama, T. Kajino, G. Mathew and M. K. Cheoun
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 85 ページ: #045803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Breathing Oscillations and Quasi-Low-Dimensional Structures of Weakly-Interacting Degenerate Fermi Gases in Highly-Anisotropic Traps (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura and T. Maruyama
  • 雑誌名: JPSJ 巻: 81 ページ: #044001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of the proto-neutron star with smeared trapped neutrinos (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Y. Ryu, T. Kajino, T. Maruyama and M. K. Cheoun
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 83 ページ: #018802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Off-Mass-Shell Behaviors of Nucleon Self-Energies and the Gamow-Teller Sum Rule in the Relativistic Hartree-Fock Approach (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama
  • 雑誌名: PTP 巻: 125 ページ: 1171-1184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric neutrino emission from magnetized proto-neutron star matter including hyperons in relativistic mean field theory (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, N. Yasutake, T. Kajino, M. K. Cheoun and C. Y. Ryu
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 83 ページ: 081303(R)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric Neutrino Reaction from Magnetized Proto-Neutron Stars in fully Relativistic Framework including Hyperons (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, N. Yasutake, T. Kajino, M. K. Cheoun and C. Y. Ryu
  • 雑誌名: The 10th. International Symposium on Origin of Matter and Evolution of the Galaxies ページ: 406-408
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Neutrino Self Refraction Problem from a Many-Body Perspective (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Pehlivan, T. Kajino, T. Yoshida and T. Maruyama
  • 雑誌名: The 10th. International Symposium on Origin of Matter and Evolution of the Galaxies ページ: 189-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free expansion of a weakly-interacting dipolar Fermi gas (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura and T. Maruyama
  • 雑誌名: JPSJ 巻: 79 ページ: #08300-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Dynamics of a Dipolar Fermi Gas in Free Expansion (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura and T. Maruyama
  • 雑誌名: Lazer Physics 巻: 20 ページ: 1177-1181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Breathing Oscillations of Bose-Fermi Mixtures with Yb Atoms in the Prolate Deformed Traps (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama and H. Yabu
  • 雑誌名: Laser Physics 巻: 20 ページ: 1169-1176
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強磁場を持つ原始中性子星におけるニュートリノ散乱 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 梶野敏貴, 安武伸俊, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu
  • 雑誌名: 素粒子論研究 巻: 118巻 ページ: A88-A90
• [雑誌論文] フェルミ双極分子の極低温気体の動力学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村拓史, 丸山智幸
  • 雑誌名: 素粒子論研究 巻: 116巻 ページ: F66-F68
• [雑誌論文] Quadrupole oscillations in Bose-Fermi mixtures of ultrcold atomic gases made of Yb in the time-dependent Gross-Pitaevskii and Vlasov equations (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama and H. Yabu
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 80 ページ: #043615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of nuclei in peripheral collisions in the JAERI quantum molecular dynamics model (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Mancusi, K. Niita, T. Maruyama, and L. Sihver
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 79 ページ: #014614
  • 査読あり
• [学会発表] サブスレシュホールド軽イオン入射反応でのK-Kbar対生成エネルギーの決定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] 双極フェルミ原子および分子を含むBF混合気体の分子形成における不安定性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田裕一, 西村拓史, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] Neutrino Emission from Magnetized Proto-Neutron Stars and Pulsar Kicks in Relativistic Mean Field (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama
  • 学会等名: 2nd Workshop for Hadron & Astro-Nuclear Physics
  • 発表場所: 韓国航空大学校
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 極低温ボース・フェルミ混合気体の振動励起状態の時間発展と集団運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藪博之, 丸山智幸
  • 学会等名: Ultracold Gases : Superfluidity and Strong Correlations(USS-2012), JAEA, CREST
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂キャンパス森戸記念会館
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] Asymmetric Neutrino Reaction And Pulsar Kick In Magnetized Proto-Neutron Stars In Fully Relativistic Framework (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, T. Kajino, N. Yasutake, J. Hidaka, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu and G. J. Mathew
  • 学会等名: The 10th. International Symposium on Origin of Matter and Evolution of the Galaxies
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 20111113-16
• [学会発表] 双極分子の形成をともなう化学平衡過程と相の不安定性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田裕一, 西村拓史, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 極低温原子分子混在気体の動力学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村拓史, 丸山智幸, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] クォーク物質での偽ベクトル型スピン偏極とテンソル型スピン偏極の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス
  • 年月日: 20110916-19
• [学会発表] トロイダル型強磁場を持つ原始中性子星でのニュートリノ放出によるスピン・アップ,スピン・ダウン (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 日高潤, 安武伸俊, 梶野敏貴, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu, G. J. Mathews
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス
  • 年月日: 20110916-19
• [学会発表] Asymmetric Neutrino Reaction And Pulsar Kick In Magnetized Proto-Neutron Stars in Fully Relativistic Framework (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, T. Kajino, N. Yasutake, M. K. Cheoun, and C. Y. Ryu
  • 学会等名: 19th Particles & Nuclei International Conference
  • 発表場所: MIT,アメリカ
  • 年月日: 20110724-28
• [学会発表] 有限温度ボース・フェルミ混合系での集団運動の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸
  • 学会等名: 第8回原子・分子・光科学(AMO)討論会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 20110617-18
• [学会発表] Asymmetric Neutrino Reaction in Magnetized Proto-Neutron Stars in Fully Relativistic Approach (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, T. Kajino, N. Yasutake, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu
  • 学会等名: Workshop on Hadron Nuclear Physics
  • 発表場所: POSCO International Center, Pohang,韓国
  • 年月日: 2011-02-23
• [学会発表] 極低温ボース・フェルミ混合気体での集団運動の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸
  • 学会等名: 基研研究会「大振幅集団運動の微視的理論」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 20101025-27
• [学会発表] TDGP+VUU方程式による有限温度ボース・フェルミ混合系での集団運動の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会秋期大会
  • 発表場所: 大阪府立大学,中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] 双極子フェルミ分子を含む化学平衡過程の相構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田裕一, 西村拓史, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会秋期大会
  • 発表場所: 大阪府立大学,中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] 強磁場を持つ原始中性子星内部でのニュートリノ散乱の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 梶野敏貴, 安武伸俊, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu
  • 学会等名: 日本物理学会秋期大会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス
  • 年月日: 20100911-14
• [学会発表] 双極子フェルミ気体の量子崩壊 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村拓史, 丸山智幸
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学,津島キャンパス
  • 年月日: 20100320-23
• [学会発表] 双極分子の形成をともなう語句低温BF混合気体の化学平衡 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田裕一, 西村拓史, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 岡山大学,津島キャンパス
  • 年月日: 20100320-23
• [学会発表] 強磁場を持つ原始中性子星内部でのニュートリノ散乱の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 梶野敏貴, 安武伸俊, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学,津島キャンパス
  • 年月日: 20100320-23
• [学会発表] ストレンジネスを含む強磁場原始中性子星内部でのニュートリノ散乱,吸収および運動量移行 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 梶野敏貴, 安武伸俊, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu
  • 学会等名: KEK理論センター研究会『ストレンジネス核物理2010』
  • 発表場所: 高エネルギー加速器機構
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Free Expansion of a Polarized Dipolar Fermi Gas (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura and T. Maruyama
  • 学会等名: The 11th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 上海光大会展中心,中華人民共和国
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Collective Oscillations in Bose-Fermi Mixtures at Finite Temperature in Time-Dependent Approach (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama and H. Yabu
  • 学会等名: The 11th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 上海光大会展中心,中華人民共和国
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Asymmetric Neutrino Reaction from Magnetized Proto-Neutron Stars in fully Relativistic Framework including Hyperons (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, T. Kajino, N. Yasutake, M. K. Cheoun, C. Y. Ryu
  • 学会等名: The 11th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 上海光大会展中心,中華人民共和国
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Yb同位体を用いたボース・フェルミ混合気体の有限温度での集団運動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸, 藪博之
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20090925-28
• [学会発表] 双極フェルミ気体の集団運動の理論的研究' (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村拓史, 丸山智幸
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20090925-28
• [学会発表] 強磁場をもつ原子中性子星におけるニュートリノ散乱の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山智幸
  • 学会等名: 基研研究会「熱場の量子論とその応用」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 20090903-05
• [学会発表] Breathing Oscillations of Bose-Fermi Mixtures with Yb Atoms in the Prolate Deformed Traps (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama and H. Yabu
  • 学会等名: 18th International Laser Physics Workshop
  • 発表場所: World Trade Center Barcelona,スペイン
  • 年月日: 20090713-17
• [学会発表] Quantum Dynamics of a Dipolar Fermi Gasin Free Expansion (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura, and T. Maruyama
  • 学会等名: 18th International Laser Physics Workshop
  • 発表場所: World Trade Center Barcelona,スペイン
  • 年月日: 20090713-17
• [図書] Relativistic Spin-Polarization and Ferromagnetism in Quark Matter (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, E. Nakano, T. Tatsumi
  • 総ページ数: 209-264
  • 出版者: Nova Science
• [図書] Bose-Einstein Condensates : Theory, Characteristics, and Current Research (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yabu and T. Miyakawa
  • 総ページ数: 233-260
  • 出版者: Nova Science
• [備考]
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/～tomo/kenkyuu/tomo.htm