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服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review B, 108(24), p.245110_1 - 245110_11, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)通常の近藤効果は、伝導電子と交換相互作用を行う不純物を含んだ金属中で起こり、伝導電子のフェルミ面の存在が重要となるが、フェルミ面を持たない系における類似した現象の解明は近藤効果の基礎的理解のために重要である。さらに、通常の近藤効果は磁場中で抑制されるが、とある条件の下では磁場によって増幅することも起こりえる。本論文では、フェルミ面を持たない系において強磁場の存在に起因する近藤効果を記述するための模型を構築・提案する。この模型では、物質中を伝導するディラック粒子と物質内部で局在する不純物から成る粒子対である「近藤凝縮」を平均場として仮定することで、それを秩序変数とする相図を決定することができる。一方で、ディラック粒子・反粒子の粒子対として定義される「カイラル凝縮」は、クォーク系においては古くから知られた基底状態であるが、相互作用するディラック電子系においても類似した基底状態の存在が期待されている。さらに、ディラック粒子・反粒子間に極小の引力相互作用さえあれば、磁場の大きさに伴ってカイラル凝縮が(一般的には)増幅する現象が知られており、magnetic catalysis(磁気触媒機構)と呼ばれている。このため、本研究ではカイラル凝縮と近藤凝縮との磁場中での競合効果に注目し、この競合効果によって磁場をパラメータとする相図上に量子臨界点が現れることを予言した。さらに、磁場だけでなく有限温度の相図の予言も行った。フェルミ面に起因する通常の近藤効果とは異なり、強磁場のみによって誘起される近藤系はモンテカルロ法における負符号問題を持たないため、モンテカルロシミュレーションによって将来的に高精度の検証がなされることが期待される。
Kim, Y.*; 岡 眞; 末永 大輝*; 鈴木 渓
Physical Review D, 107(7), p.074015_1 - 074015_15, 2023/04
被引用回数：2 パーセンタイル：50.35(Astronomy & Astrophysics)重いクォークを1個含むバリオンは重クォークとダイクォークの束縛状態として記述できる。本研究では、ダイクォークのカイラル有効理論に基づき、ダイクォーク間のパイオン結合による遷移を模型化して、重バリオンの崩壊確率に関する研究を行った。
服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
EPJ Web of Conferences, 276, p.01015_1 - 01015_5, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.91(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)本研究では、重い不純物クォークを含む強磁場中のQCD相図を調べ、特に、平均場解析の範囲でこの系の基底状態を決定した。本研究で扱う模型の基底状態は、軽いクォークとその反クォークの対として構成される「カイラル凝縮」と軽いクォークと重いクォークの対である「近藤凝縮」の二種類の秩序変数によって特徴付けられる。強磁場中のQCDではカイラル凝縮が磁場に依存して増加するmagnetic catalysis (磁気触媒効果)と呼ばれる現象が知られているが、本研究では二種類の凝縮が相関・競合することで誘起される新たな現象として、カイラル凝縮の大きさが磁場の大きさに依らずに一定の値となる(飽和する)現象や、温度の増加に伴ってカイラル凝縮が特異的に増加する現象などを提案した。
Kim, Y.*; 岡 眞; 鈴木 渓
Physical Review D, 105(7), p.074021_1 - 074021_17, 2022/04
被引用回数：16 パーセンタイル：93.07(Astronomy & Astrophysics)重いクォークを二個含むテトラクォーク(ダブルヘビーテトラクォーク)は深い束縛状態として存在する可能性があり、理論的・実験的に昔から注目されてきた。さらに、残りの二個の軽い反クォークはダイクォーク構造が発達している可能性があり、軽いクォークに寄与するQCD真空の理解に役立つという意味でも興味深い。本研究では、カイラル対称性を尊重した(軽い)ダイクォーク自由度を含むポテンシャル模型を用いて、ダブルヘビーテトラクォーク
(
、ただし、
, 
)の質量スペクトルを調べた。特に、
, 
, 
テトラクォークを二個のヘビークォークと一個の反ダイクォークから構成される三体系として記述し、三体ポテンシャル模型を解くことにより質量スペクトルを求めた。この解析により、は束縛状態として存在するが、とは(深い)束縛状態として存在しないことを予言した。さらに、カイラル対称性が(部分的に)回復した状況における(ダイクォーク質量変化に伴う)テトラクォークの質量変化の予言も行った。
Meng, Q.*; 原田 正康*; 肥山 詠美子; 保坂 淳; 岡 眞
Physics Letters B, 824, p.136800_1 - 136800_5, 2022/01
被引用回数：16 パーセンタイル：96.85(Astronomy & Astrophysics)ダブルヘビーテトラクォークのスペクトルを計算した。
石川 力*; 中山 勝政*; 鈴木 渓
Physical Review D, 104(9), p.094515_1 - 094515_11, 2021/11
被引用回数：5 パーセンタイル：36.61(Astronomy & Astrophysics)「ウィルソン・フェルミオン」と呼ばれる格子上のフェルミ粒子に対する近藤効果を記述する模型を構築し、様々な物理現象の予言・解明を行った。模型として、軽いウィルソン・フェルミオンと重いフェルミオンとの4点相互作用を含むカイラルGross-Neveu模型に対する平均場アプローチを用いた。結果として、ゼロ質量のウィルソン・フェルミオンからなる有限密度媒質において近藤効果が実現可能であることを示し、それに伴う近藤凝縮と軽いフェルミオン対の凝縮(スカラー凝縮)との共存相が存在可能であることを示した。このとき、スカラー凝縮が消える臨界的な化学ポテンシャルの値は近藤効果によってシフトする。さらに、負質量を持つウィルソン・フェルミオンにおいては、パリティ対称性が自発的に破れた相(Aoki phase)が生じることが知られているが、Aoki phaseが生じるパラメータ領域近傍で近藤効果も増幅されることを示した。本研究の発見は、ディラック半金属,トポロジカル絶縁体などの物質や、将来的な格子シミュレーションにおける不純物の役割を明らかにするために役立つことが期待される。
岩崎 幸生*; 慈道 大介*; 岡 眞; 鈴木 渓
Physics Letters B, 820, p.136498_1 - 136498_6, 2021/09
被引用回数：2 パーセンタイル：33.7(Astronomy & Astrophysics)本論文では、時間依存する空間一様磁場中でのS波チャーモニウムの時間発展を数値的に計算し、各固有状態が磁場の減衰後にどれだけ生き残るかを示す指標(残存確率)を見積もる。このような研究は、RHICやLHCなどで行われている相対論的重イオン衝突実験において瞬間的に生成される磁場の測定(特に、磁場の大きさや磁場の寿命の測定)に役立つことが期待される。本解析では、磁場中で起こる異なるスピン固有状態の混合効果や高軌道励起状態への遷移効果が含まれており、これらの効果は最終的な残存確率に影響を及ぼす。結果として、磁場の寿命が極端に短い場合でさえも残存確率の有意な変化が見られることや、残存確率が初期状態のスピン配位に依存することが判明した。このような残存確率は、スピンパートナー同士(スピン1重項とスピン3重項)の和をとることにより初期配位に依存しない量となり、この量は
の関数(
は磁場の寿命、
は磁場の最大値に対応するパラメータ)として表されることを示す。
岩崎 幸生*; 岡 眞; 鈴木 渓
European Physical Journal A, 57(7), p.222_1 - 222_14, 2021/07
被引用回数：18 パーセンタイル：69.38(Physics, Nuclear)クォーコニウムとは、チャームクォークやボトムクォークのような「重い」クォークとその反クォークから構成される中間子であり、水素原子やポジトロニウムなどの原子物理との類似点を持ちつつも、量子色力学(QCD)由来の性質も併せ持つ興味深い系である。ハドロン物理における典型的なスケールに匹敵する強磁場は、相対論的重イオン衝突実験や強磁場中性子星(マグネター)と関連して注目を集めている。本論文は、強磁場中のクォーコニウムの性質についてまとめたレビュー論文である。磁場中のクォーコニウムにおける特徴的な物理現象として、(1)異なるスピン固有状態間の混合効果、(2)クォーク自由度に対するランダウ準位とハドロン波動関数の変形現象、(3)クォーク・反クォーク間ポテンシャルの修正、(4)運動的シュタルク効果について解説を行う。また、磁場中のクォーコニウムを記述するための理論手法のまとめとして、(1)構成子クォーク模型、(2)有効ラグランジアンによる手法、(3)QCD和則、(4)ホログラフィックQCDについて解説する。さらに、有限温度,有限密度,有限渦度などの磁場以外の外場効果による影響についても述べる。付録において磁場中のクォーコニウムの典型的な質量スペクトルや波動関数を例示する。
岩崎 幸生; 岡 眞; 鈴木 渓*; 吉田 哲也*
International Journal of Modern Physics; Conference Series (Internet), 49, p.1960002_1 - 1960002_6, 2019/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.09(Astronomy & Astrophysics)P波のチャーモニウムメソンに強い磁場がかかったときにスペクトルおよび波動関数がどのように変化するかを磁場の強さの関数として解析した。
岩崎 幸生; 岡 眞; 鈴木 渓*; 吉田 哲也*
Physics Letters B, 790, p.71 - 76, 2019/03
被引用回数：11 パーセンタイル：71.24(Astronomy & Astrophysics)ヘビークォークを含むメソンに強い磁場がかかったときにスペクトルおよび波動関数がどのように変化するかを磁場の強さの関数として解析した。
鈴木 渓
no journal, ,
本講演では、ポテンシャル非相対論的QCD(pNRQCD)と呼ばれる理論手法を用いて、強い磁場中のP波チャーモニウムの輻射崩壊(E1崩壊やM1崩壊)の性質について調べた結果を報告する。系のスピン軌道結合より強いスケールの磁場がかけられたとき、P波クォーコニウムの波動関数はハドロニック・パッシェン・バック効果によって劇的に変形する。そのような変形は、クォーコニウム崩壊によって生成する粒子の方向に非等方性をもたらす。輻射崩壊幅の解析的な公式を示すことにより、定性的な性質について議論する。
岡 眞
no journal, ,
原子核を構成する陽子や中性子、強い相互作用を媒介するパイオンなど、複数のクォークから作られる素粒子をハドロンと総称する。クォークは強い相互作用を媒介するゲージ粒子であるグルーオンによって結び付けられているが、クォークとグルーオンはいずれもカラーと呼ばれる内部自由度を持つ。しかし、カラーはハドロン中に閉じ込められているため、ハドロンは全体として白色(閉殻)となっている。このカラー閉じ込めの基本原理はカラーを電荷とするゲージ場の理論,量子色力学(QCD)によることが数値的には明らかになっているものの、その解析的な原理や物理的な機構の理解は未達の課題である。最近の高エネルギー加速器実験の進歩で、さまざまな新しいハドロンが観測されるようになった。その中でも、テトラクォークやペンタクォークと呼ばれる4個以上のクォークを含むハドロンは、従来のハドロンには見られない新しい自由度やダイナミクスの存在を明らかにしている。特にこの20年近くの間に、これまで寿命が短いため観測が難しかったチャームやボトムといったヘビークォークを含む新奇なハドロン状態が続々発見された。それらの多くは励起状態で、しかも不安定な共鳴状態として現れる。なぜヘビークォークが多クォーク状態を作りやすいのか、どのような対称性や自由度が共鳴状態を形作るのに重要か、などの解決すべき問題がある。これらの課題には、類似する他分野と共通する課題も多くある。この講演では、クォークのカラー自由度の役割やその新しさについて解説をするとともに、新奇ハドロンに関する上記の疑問に答えるために現在進んでいる研究の概要と関連するいくつかの話題を取り上げて議論したい。
服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
no journal, ,
近藤効果は、金属や高密度クォーク物質中の伝導フェルミオンが非可換相互作用を介して不純物と相互作用するときに生じる現象である。磁場中における近藤効果の機構はより複雑だが、条件によってはフェルミオン状態密度の増加に伴い近藤効果は増幅しうる。これと同様の現象として、QCD真空などで実現する「カイラル対称性の自発的破れ」も磁場によって増幅することが知られている。本講演では、カイラル対称性の自発的破れと近藤効果の両方が実現しうる有効模型を用いて強磁場領域の相図を予言し、磁場中でこれらの現象がどのように競合するか議論する。さらに、クォーク物質やディラック電子系における応用例について考察する。
