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2013 年度 実績報告書

強相関量子系における普遍性とその学際的展開

研究課題

研究課題/領域番号 25887020
研究機関東京工業大学

研究代表者

西田 祐介  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80704288)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
キーワードマグノン / 電子スピン共鳴 / エフィモフ効果 / パイ中間子
研究実績の概要

低温の強磁性スピン系で実現される希薄なマグノン気体における電子スピン共鳴について、理論的な研究を行った。そのために量子クラスター展開を用いて、2体マグノン間の相互作用が散乱共鳴点を通過するときに、電子スピン共鳴スペクトルのピークのシフトが符合を変え、線幅は最大となることを示した。このような特徴的な振る舞いは普遍的であるため、マグノン間の散乱共鳴を実験的に見つけるのに使うことができる。もし将来、マグノン間の散乱共鳴が実験的に実現されれば、それは冷却原子系のフェッシュバッハ共鳴の実現と同様のインパクトを持ち、さらに、最近提案された3体マグノンのエフィモフ効果のような多種多様な強相関の物理への道を切り開くものであると考えられる。
また、アイソスピンの自由度を持つパイ中間子から成る少数系において、どのような普遍的な物理現象が現れ得るのかについても研究を行った。その結果、アイソスピン対称性が厳密に成り立つ場合においては、3体のパイ中間子から成る普遍的な束縛状態が唯一つ存在することを明らかにした。一方、アイソスピン対称性が破れている場合においては、3体のパイ中間子によるエフィモフ効果が実現され得ることも示した。このようなパイ中間子による普遍的な物理現象を実現するには、パイ中間子間の散乱長が十分に大きいことが必要であるが、そのような状況は格子QCDにおいて人工的に実現することができるだけでなく、有限密度を持つ媒質中においても実現される可能性があるを指摘した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の研究計画では想定していなかった、パイ中間子によるエフィモフ効果を示すことができたため。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画では想定していなかった、パイ中間子によるエフィモフ効果を示すことができたため、本研究は当初の計画以上に進展している。今後も計画通りに研究を進めていくとともに、研究計画で想定しなかった新たな発展の方向をも模索しながら、研究を進めていく方針である。実際にこのような方針で研究を行った結果、平成26年度には、やはり当初の研究計画では想定していなかった研究成果をも得ることができた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Lee-Yang cluster expansion approach to the BCS-BEC crossover: BCS and BEC limits2014

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sakumichi, Yusuke Nishida, and Masahito Ueda
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 89 ページ: 033622

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.033622

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Universal physics of three bosons with isospin2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo, Tetsuo Hatsuda, and Yusuke Nishida
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 89 ページ: 032201(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.032201

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron spin resonance in a dilute magnon gas as a probe of magnon scattering resonances2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishida
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 ページ: 224402

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.88.224402

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 原子核、冷却原子、物性物理をつなぐ普遍性とエフィモフ効果2013

    • 著者名/発表者名
      西田祐介
    • 学会等名
      新学術研究領域「実験と観測で解き明かす中性子星の核物質」ウィンタースクール
    • 発表場所
      理化学研究所・和光キャンパス
    • 年月日
      2013-12-25 – 2013-12-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子核、冷却原子、物性物理をつなぐ普遍性とエフィモフ効果2013

    • 著者名/発表者名
      西田祐介
    • 学会等名
      基礎物理セミナー合宿
    • 発表場所
      箱根・太陽山荘
    • 年月日
      2013-12-07 – 2013-12-09
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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