強結合冷却原子気体を用いた中性子星・核物質の定量的理論研究

利用强耦合冷原子气体对中子星和核材料进行定量理论研究

基本信息

批准号：
17J03975
负责人：
田島裕之
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kochi University (2019)Institute of Physical and Chemical Research (2017-2018)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、(1)非対称核物質の超伝導・超流動相転移温度に対する相互作用効果、(2)マルチバンド超流動・超伝導のBCS-BECクロスオーバー、(3)極低温原子気体の集団励起、(4)フェルミポーラロンの非平衡ダイナミクスの研究を行った。(1)では、前年度に開発した4成分NSR理論を用い、中性子星内部の一様核物質を想定した密度領域においてS波中性子超流動およびS波陽子超伝導の相転移温度を計算し、陽子-中性子間の強い引力相互作用が両者にどのような影響を与えるかを調べた。前者に比べ、後者の陽子超伝導は陽子-中性子間引力により抑制されやすい傾向にあることがわかった。(2)では、BCS-BECクロスオーバーが実現されている鉄系超伝導体を想定し、2バンド系において上バンドの引力が強い場合のBCS-BECクロスオーバーにおける超伝導揺らぎの効果を調べた。1粒子状態密度の計算も行い、その結果から擬ギャップがどのようにふるまうかも明らかにした。(3)については、特にユニタリーフェルミ気体のスピンダイポール振動の解析を行った。Green関数法と局所密度近似を組み合わせた手法により、スピンダイポール振動数の実験結果の説明に成功した他、スピンダイポール振動から得られるBCS-BECクロスオーバーの相図を提案した。(4)では、トラップ中でのポーラロンクラウド間の衝突のシミュレーションを行い、密度分布の時間発展などにポーララロンの縮退圧やポーラロン間相互作用の効果が現れることを示した。また、ポーラロンが量子ポイントコンタクトで結合している場合にスピン輸送に励起状態のポーラロンの情報が現れることを示した。

今年，我们将重点关注（1）不对称核材料超导/超流体相变温度的相互作用效应，（2）多带超流体/超导的BCS-BEC交叉，（3）低温原子气体的集体激发，（4）。）我们研究了费米极化子的非平衡动力学。在（1）中，我们使用前一年发展的四分量NSR理论计算了假设中子星内部核材料均匀的密度区域中的S波中子超流性和S波质子超导性的相变温度We。研究了质子和中子之间的强吸引力相互作用如何影响它们。研究发现，后者的质子超导性比前者更容易受到质子-中子吸引力的抑制。在(2)中，我们假设实现了BCS-BEC交叉的铁基超导体，并研究了双能带系统中上能带吸引力较强时超导涨落对BCS-BEC交叉的影响。我们还计算了单粒子态密度，并从结果中我们阐明了赝能隙的行为方式。关于(3)，我们特别分析了酉费米气体的自旋偶极子振荡。采用格林函数法和局域密度近似相结合的方法，成功地解释了自旋偶极子频率的实验结果，并提出了从自旋偶极子振动获得的BCS-BEC交叉相图。在（4）中，我们模拟了陷阱中极化子云之间的碰撞，并表明极化子简并压力和极化子之间相互作用的影响出现在密度分布的时间演化上。我们还表明，当极化子通过量子点接触耦合时，有关激发态极化子的信息出现在自旋输运中。