Frontiers of QCD/hadron physics pioneered by extreme finite volume

极端有限体积开创的 QCD/强子物理前沿

基本信息

批准号：
20K14476
负责人：
鈴木渓
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14476/
关键词：
カシミール効果有限体積効果場の量子論格子場の理論磁性体マグノンディラック半金属ワイル半金属フォノン格子フェルミオントポロジカル絶縁体量子色力学格子QCD ディラック電子系ハドロンカイラル対称性

项目摘要

カシミール効果は、量子的な真空揺らぎが空間的な境界条件の影響を受けて変化するために生じる物理現象の総称であり、具体例として、二枚の平行板を微小な距離だけ離して置いた際に生じる引力の発生はよく知られている。このような、光子（フォトン）場から生じるカシミール効果の存在は、1990年代に実験で実証され、近年ではナノフォトニクス分野における工学的な応用も提案されている。一方で、光子以外の量子場から生じるカシミール効果の性質を探ることは重要なテーマである。2022年度は、2020年度に開発した「格子正則化によるカシミール効果の導出」の手法を応用することで、実在する物質内部で発生するカシミール効果を調べた。具体的には、(1)磁性体薄膜内部におけるマグノン場、(2)ディラック/ワイル半金属薄膜内部における電子場から生じるカシミール効果について定量的な解析を行った。(1)反強磁性体中のマグノンは、低エネルギー領域で線形分散を持つスカラー場として記述され、スカラー場由来のカシミール効果を検証するための舞台となることが期待される。本研究では、反強磁性体である酸化クロム(III)とフェリ磁性体であるイットリウム鉄ガーネットの薄膜内部のマグノン場から生じるカシミール効果を定量的に予言した。以上の成果は速報論文としてまとめられ、Physical Review Lettersに掲載された。(2)ディラック/ワイル半金属における電子はフェルミ面近傍で線形分散を持ち、電子場由来のカシミール効果が顕著となることが期待される。本研究では、ディラック半金属の候補物質であるヒ化カドミウムの有効模型などを用いて解析を行った。特に、通常のカシミール効果とは異なり、運動量空間のディラック/ワイル点の特殊な構造に起因して物理量が膜厚に依存して振動する現象を発見した。以上の成果は速報論文としてまとめられ、現在投稿中である。

卡西米尔效应是量子真空涨落在空间边界条件影响下发生变化时发生的物理现象的总称。作为一个具体例子，两个平行板相隔一小段距离放置，这个过程中发生的引力很好。已知。光子场产生的卡西米尔效应的存在，在20世纪90年代已被实验证明，近年来，在纳米光子学领域的工程应用也被提出。另一方面，探索光子以外的量子场中产生的卡西米尔效应的本质是一个重要的主题。 2022年，我们应用2020年开发的“通过晶格正则化导出卡西米尔效应”的方法，研究了真实材料内部发生的卡西米尔效应。具体来说，我们定量分析了（1）磁性薄膜内部的磁振子场和（2）狄拉克/韦尔半金属薄膜内部的电子场产生的卡西米尔效应。 (1) 反铁磁体中的磁振子被描述为在低能区具有线性色散的标量场，并有望作为验证标量场衍生的卡西米尔效应的阶段。在这项研究中，我们定量预测了三氧化二铬（一种反铁磁材料）和钇铁石榴石（一种亚铁磁材料）薄膜内磁振子场产生的卡西米尔效应。上述结果总结为初步论文并发表在《物理评论快报》上。 (2)狄拉克/韦尔半金属中的电子在费米面附近具有线性色散，并且源自电子场的卡西米尔效应预计将是显着的。在这项研究中，我们使用砷化镉（狄拉克半金属的候选材料）的有效模型进行了分析。特别是，我们发现了一种现象，与通常的卡西米尔效应不同，由于动量空间中狄拉克/韦尔点的特殊结构，物理量根据薄膜厚度而振荡。上述结果已总结为初步论文，目前正在提交。

项目成果

期刊论文数量（36）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

磁場中の近藤効果に起因したヘビークォークスピン分極

磁场中近藤效应引起的重夸克自旋极化

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
末永大輝;荒木康史;鈴木渓;安井繁宏
通讯作者：
安井繁宏

Casimir effect for fermions on the lattice

晶格上费米子的卡西米尔效应

DOI：
10.22323/1.430.0379
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katsumasa Nakayama; Kei Suzuki
通讯作者：
Kei Suzuki

Heavy-quark spin polarization induced by the Kondo effect in a magnetic field

磁场中近藤效应引起的重夸克自旋极化

DOI：
10.1103/physrevd.105.074028
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
5
作者：
Daiki Suenaga; Yasufumi Araki; Kei Suzuki; Shigehiro Yasui
通讯作者：
Shigehiro Yasui

Spectrum of singly heavy baryons from a chiral effective theory of diquarks

双夸克手性有效理论中的单重重子光谱

DOI：
10.1103/physrevd.102.014004
发表时间：
2020-03-07
期刊：
Physical Review D
影响因子：
5
作者：
Yonghee Kim;E. Hiyama;M. Oka;Kei Suzuki
通讯作者：
Kei Suzuki

Casimir effect for fermions on the lattice

晶格上费米子的卡西米尔效应

DOI：
10.22323/1.430.0379
发表时间：
2023-01-04
期刊：
Proceedings of The 39th International Symposium on Lattice Field Theory — PoS(LATTICE2022)
影响因子：
0
作者：
K. Nakayama;Kei Suzuki
通讯作者：
Kei Suzuki