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2023 年度 実績報告書

双極子相互作用する極低温原子気体の超固体相

研究課題

研究課題/領域番号 21K03422
研究機関立命館大学

研究代表者

藪 博之  立命館大学, 理工学部, 教授 (60202371)

研究分担者 宮川 貴彦  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (70439925)
仲野 英司  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (70582477)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード原子気体 / 双極子相互作用 / ボース・アインシュタイン凝縮 / フェルミ縮退 / 超固体 / ポーラロン
研究実績の概要

本研究の目的は、双極子ボース原子を含むボース・フェルミ(BF)混合気体において超固体相が現れる場合に理論的研究を行ない、超固体のダイナミックスや関係した現象を明らかにし、実験結果を解明するとともに実験に対して新たな提言を行うことである。研究計画に即して今年度の研究実績について述べる:

1)双極子ボース原子を含むBF混合気体での超固体相のダイナミックス: 双極子ボース気体に対して、平均場近似であるs波相互作用と双極子相互作用、量子ゆらぎを局所密度近似で取り入れるリー-フアン-ヤン項を取り入れた拡張グロス-ピタエフスキ(GP)方程式の虚時間緩和法による計算法を用いて、二重井戸ポテンシャル中での2個の超固体状態が時間的に振動するジョセフソン振動の周期が原子間相互作用でどのように変化するかを求め、結果の解析を行ない、超個体間の量子力学的なコヒーレンスと関係づける研究を行った。結果は論文として発表する予定である。
2)双極子相互作用の原子系に対する効果を明らかにするため、密度-密度相関関数による双極子フェルミ原子と非双極子フェルミ原子の混合気体系の集団モードにおよび系の不安定化について国際会議での発表の内容を査読付き論文として出版した。また、系がどのように不安定化するかを明らかにした結果を査読付き論文としてまとめ雑誌への掲載が決定している。
3) 超固体ボース・フェルミ混合気体におけるポーラロンの性質: 強相関双極子ボース気体での双極子ポーラロンの相互作用ポテンシャルがRKKY型であることを明らかにし、ポーラロンの束縛状態および産卵状態を数値的に求めた。結果は論文にまとめ、現在投稿中である。また研究結果を、招待講演として発表した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Intersections of ultracold atomic polarons and nuclear clusters: how is a chart of nuclides modified in dilute neutron matter?2024

    • 著者名/発表者名
      Tajima Hiroyuki、Moriya Hajime、Horiuchi Wataru、Nakano Eiji、Iida Kei
    • 雑誌名

      AAPPS Bulletin

      巻: 34 ページ: 1 - 13

    • DOI

      10.1007/s43673-024-00117-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collective Excitation Modes in a Dipolar and Non-Dipolar Fermi Gas Mixture2023

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Takahiko、Nakano Eiji、Yabu Hiroyuki
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 38 ページ: 011014-1 ~6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.38.011014

    • 査読あり
  • [学会発表] 超流動量子渦中でのボースポーラロンの基底状態の性質2023

    • 著者名/発表者名
      越智一成,高橋淳一,仲野英司
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用2024(高エネルギー加速器機構)

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公開日: 2024-12-25  

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