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論文

Search of QCD phase transition points in the canonical approach of the NJL model

若山 将征*; 保坂 淳

Physics Letters B, 795, p.548 - 553, 2019/08

We study the Lee-Yang zeros in the canonical approach to search phase transition points at finite temperature and density in the Nambu-Jona-Lasinio (NJL) model as an effective model of QCD. The canonical approach is a promising method to avoid the sign problem in lattice QCD at finite density. We find that a set of Lee-Yang zeros computed with finite degrees of freedom can be extrapolated to those with infinite degrees of freedom, providing the correct phase transition point. We propose the present method as a useful method for actual lattice simulations for QCD.

論文

Vector and Axial-vector form factors in radiative kaon decay and flavor SU(3) symmetry breaking

Shim, S.-I.*; 保坂 淳; Kim, H.-C.*

Physics Letters B, 795, p.438 - 445, 2019/08

We study the vector and axial-vector form factors of radiative kaon decay within the framework of the gauged nonlocal effective chiral action from the instanton vacuum, focusing on the effects of flavor SU(3) symmetry breaking. The general tendency of the results are rather similar to those of radiative pion decays: The nonlocal contributions make the results of the vector form factor increased by about 20%, whereas they reduce those of the axial-vector form factor by almost 50%. Suppressing the prefactors consisting of the kaon mass and the pion decay constant, we scrutinize how the kaon form factors undergo changes as the mass of the strange current quark is varied. Those related to the vector and second axial-vector form factors tend to decrease monotonically as the strange quark mass increases, whereas that for the axial-vector form factor decreases. When $$Kto enugamma$$ decay is considered, both the results of the vector and axial-vector form factors at the zero momentum transfer are in good agreement with the experimental data. The results are also compared with those from chiral perturbation theory to $$p^6$$ order.

論文

Photoproduction and electroproduction of $$Lambda(1405)$$ via $$gamma^{(*)} pto K^{*+}pi^0Sigma^0$$

Nam, S.-I.*; 保坂 淳

Physical Review C, 100(1), p.015205_1 - 015205_10, 2019/07

We study the photo- and electro-productions of the vector kaon off the proton, i.e., $$gamma^{(*)} pto K^{*+}pi^0Sigma^0$$, and investigate the line shape of the $$pi^0Sigma^0$$ invariant mass in an effective Lagrangian approach with the inclusion of a $$K^{*}NLambda^{*}$$ interaction. Relevant electromagnetic form factors for the neutral hyperons and charged strange mesons are constructed by considering experimental and theoretical information. We find that the $$Lambda^{*}$$ peak is clearly observed for the photo- and electro-productions with the finite $$K^{*}NLambda^{*}$$ interaction, whereas the clear peak signals survive only for the electro-production, when we ignore the interaction. These different behaviors can be understood by different $$Q^2$$ dependences in the $$K^{*}$$ electromagnetic and $$K^{*}togamma K$$ transition form factors. We suggest a photon-polarization asymmetry $$Sigma$$ to extract information of the $$K^{*}NLambda^{*}$$ interaction. It turns out that $$Sigma$$ near the $$Lambda^{*}$$ peak region becomes negative with a finite $$K^{*}NLambda^{*}$$ interaction while positive without it for $$Q^2=0$$, due to the different naturalities of $$K$$ and $$K^{*}$$ exchanges. For $$Q^2ne 0$$, we observe more obvious signals in the peak region due to the additional contribution of the longitudinal virtual photon for $$Lambda^{*}$$.

論文

Emergence of a complete heavy-quark spin symmetry multiplet; Seven molecular pentaquarks in light of the latest LHCb analysis

Liu, M.-Z.*; Pan, Y.-W.*; Peng, F.-Z.*; S$'a$nchez-S$'a$nchez, M.*; Geng, L.-S.*; 保坂 淳; Valderrama, M. P.*

Physical Review Letters, 122(24), p.242001_1 - 242001_5, 2019/06

A recent analysis by the LHCb Collaboration suggests the existence of three narrow pentaquarklike states-the $$P_c$$(4312), $$P_c$$(4440), and $$P_c$$(4457)-instead of just one in the previous analysis [the $$P_c$$(4450)]. The closeness of the $$P_c$$(4312) to the $$bar{D}^{*}Sigma_c$$ threshold and the $$P_c$$(4440) and $$P_c$$(4457) to the $$bar{D}^{*}Sigma_c$$ threshold suggests a molecular interpretation of these resonances. We show that these three pentaquarklike resonances can be naturally accommodated in a contact-range effective field theory description that incorporates heavy-quark spin symmetry. This description leads to the prediction of all the seven possible $$S$$-wave heavy antimeson-baryon molecules [that is, there should be four additional molecular pentaquarks in addition to the $$P_c$$(4312), $$P_c$$(4440), and $$P_c$$(4457)], providing the first example of a heavy-quark spin symmetry molecular multiplet that is complete. If this is confirmed, it will not only give us an impressive example of the application of heavy-quark symmetries and effective field theories in hadron physics, it will also uncover a clear and powerful ordering principle for the molecular spectrum, reminiscent of the SU(3)-flavor multiplets to which the light hadron spectrum conforms.

論文

Identifying the $$Xi_{b}(6227)$$ and $$Sigma_{b}(6097)$$ as $$P$$-wave bottom baryons of $$J^P = 3/2^-$$

Cui, E.-L.*; Yang, H.-M.*; Chen, H.-X.*; 保坂 淳

Physical Review D, 99(9), p.094021_1 - 094021_15, 2019/05

We use the method of QCD sum rules within the framework of heavy quark effective theory to study the mass spectrum of the $$Sigma_b(6097)^{pm}$$ and $$Xi_b(6227)^-$$, and use the method of light cone sum rules still within the heavy quark effective theory to study their decay properties. Our results suggest that they can be well interpreted as $$P$$-wave bottom baryons with the spin-parity $$J^P=3/2^-$$. They belong to the baryon doublet $$[6_F,2,1,lambda]$$, where the total and spin angular momenta of the light degree of freedom are $$j_l=2$$ and $$s_l=1$$, and the orbital angular momentum is between the bottom quark and the two-light-quark system ($$lambda$$-type). This doublet contains six bottom baryons, and we predict masses (mass differences) and decay widths of the other four states to be $$M_{Omega_b(3/2^-)}=6.46pm 0.12$$ GeV, $$Gamma_{Omega_b(3/2^-)}=58^{+65}_{-33}$$ MeV, $$M_{Sigma_b(5/2^-)}-M_{Sigma_b(3/2^-)}=13pm 5$$ MeV, $$M_{Xi_b(5/2^-)}-M_{Xi_b(3/2^-)}=12pm 5$$ MeV, $$M_{Omega_b(5/2^-)}-M_{Omega_b(3/2^-)}=11pm 5$$ MeV. We propose to search for them in further LHCb experiments.

論文

Quark model estimate of hidden-charm pentaquark resonances

肥山 詠美子; 保坂 淳; 岡 眞; Richard, J.-M.*

Physical Review C, 98(4), p.045208_1 - 045208_8, 2018/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:28.07(Physics, Nuclear)

クォーク模型のハミルトニアンを用いて、5クォーク系のスペクトル計算をおこなった。実スケーリング法を用いて共鳴状態を散乱状態から分離することによって、最近LHCbで発見されたペンタクォークに対応する状態があるかどうか、あるとすれば量子数はなにかを決める解析を行った。その結果、発見されたペンタクォークに対応する共鳴は、通常のメソンやバリオンを再現できるハミルトニアンでは再現できないことが明らかになった。

論文

Structure of charmed baryons studied by pionic decays

永廣 秀子*; 安井 繁宏*; 保坂 淳; 岡 眞; 野海 博之*; 野海 博之*

Physical Review D, 95(1), p.014023_1 - 014023_20, 2017/01

 被引用回数:18 パーセンタイル:7.82(Astronomy & Astrophysics)

重クォーク対称性を取り入れたクォーク模型による解析に対応したハドロンの内部構造を探索する目的で、チャームバリオンの崩壊過程に注目した。知られている共鳴状態$$Lambda^*_c(2595)$$, $$Lambda^*_c(2625)$$, $$Lambda^*_c(2765)$$, $$Lambda^*_c (2880)$$, $$Lambda^*_c(2940)$$および$$Sigma_c(2455)$$$$Sigma*_c(2520)$$がパイオンを1個放出する崩壊幅を計算した。得られた崩壊幅はいずれも実験的に求められているものとよく一致し、さらにいくつかの重要な予言を与える。低い$$Lambda_c$$共鳴の崩壊幅を再現するには、パイオン放出の軸性ベクトル結合が重要であることを指摘した。$$Sigma_c$$共鳴および$$Sigma^*_c$$共鳴へ崩壊する幅の比が高い$$Lambda_c$$共鳴の性質を探索する上で鍵となることを示した

論文

Spectrum of heavy baryons in the quark model

吉田 哲也*; 肥山 詠美子*; 保坂 淳*; 岡 眞; 定藤 克法*

Physical Review D, 92(11), p.114029_1 - 114029_19, 2015/12

 被引用回数:57 パーセンタイル:2.53(Astronomy & Astrophysics)

構成子クォーク模型を用いて、重いクォークを1個または2個含むバリオンの性質を解析した。模型ハミルトニアンとしては(1)カラークーロン力の強さのクォーク質量依存性および(2)反対称スピン軌道力を導入したことを除いて、通常のクォーク模型を用いた。模型のパラメータはストレンジバリオンのスペクトルで決定した。観測されているチャームおよびボトムバリオンの質量はよく再現された。特に負パリティの励起状態における重いクォークと軽いクォークの質量差から来る励起モードの違いに注目した。クォーク質量をSU(3)極限からチャームやボトムクォーク質量に変化させて、スペクトルがSU(3)対称性から重クォーク対称性を反映して変化する様子を示した。

論文

$$^{137}$$Cs concentrations in foliose lichens within Tsukuba-city as a reflection of radioactive fallout from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

大村 嘉人*; 松倉 君予*; 阿部 淳一*; 保坂 健太郎*; 玉置 雅紀*; 土肥 輝美; 柿嶌 眞*; Seaward, M. R. D.*

Journal of Environmental Radioactivity, 141, p.38 - 43, 2015/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:65.18(Environmental Sciences)

2013年8月に採取した葉状地衣類10種類の放射性セシウム濃度($$^{137}$$Cs)の範囲は1.7-35kBq/kgであった。2つの優占種、Dirinaria applanataとPhyscia orientalisにおいて、それらの$$^{137}$$Cs濃度と試料採取地点の空間線量率との関係を調べた。P. orientalisの$$^{137}$$Cs濃度は福島原子力発電所事故から約1年後に測定したもので、試料採取地点の空間線量率との間に良好な相関関係がみられた(r$$^{2}$$=0.80)。さらに、事故から2年経過した試料採取地点の空間線量率との間にも相関関係がみられた(r$$^{2}$$=0.65)ことから、時間経過後も継続して大気中の放射性降下物レベルを反映するバイオモニターとしての有用性を示すといえる。対照的に、Dirinaria applanataの場合は、それらの試料採取地点の空間線量率との相関関係はみられなかった。

口頭

Properties of the kaon-nucleon system and $$Lambda(1405)$$ in the Skyrme model

江添 貴之; 保坂 淳; 丸山 敏毅

no journal, , 

K中間子核子系および$$Lambda(1405)$$はハドロン物理学において注目されている。反K中間子核子間には強い引力が働くと考えられており、その引力の結果、反K中間子と核子は束縛状態を作り、それが$$Lambda(1405)$$であると考えられている。$$Lambda(1405)$$は、その詳細な性質が決定していない共鳴状態の一つである。本研究では、K中間子核子系および$$Lambda(1405)$$の性質をバリオンをソリトンとして記述するSkyrme模型を用いて議論する。その結果、K中間子核子間相互作用を核子構造を反映した距離の関数として導出し、バリオン構造を踏まえたうえで$$Lambda(1405)$$の崩壊を議論する。

口頭

Structure of the $$Lambda(1405)$$ in the Skyrme model

江添 貴之; 保坂 淳; 丸山 敏毅

no journal, , 

K中間子核子系および$$Lambda(1405)$$はハドロン物理学において注目されている。例えば、反K中間子核子($$bar{K}N$$)間には強い引力が働くと考えられており、その引力の結果、$$bar{K}$$$$N$$は束縛状態を作り、それが$$Lambda(1405)$$と考えられている。$$Lambda(1405)$$は単純なクォーク模型ではその性質を記述できないエキゾチックハドロンの候補として知られている。しかしながら、近年では、$$Lambda(1405)$$$$bar{K}N$$$$piSigma$$の2チャンネルからなる共鳴状態であると考えられている。$$Lambda(1405)$$は現象論やカイラル理論を用いて盛んに研究されている。本研究では、カイラル理論に基づきハドロンの性質をよく記述できる、Skyrme模型を用いて$$Lambda(1405)$$を議論する。本研究の特徴として、Skyrme模型はバリオンを有限の大きさを持つソリトンとして記述することがあげられる。本研究の方法を用いた結果、束縛エネルギー数10MeV程度の緩い$$bar{K}N$$束縛状態が存在することが分かった。また、$$bar{K}N$$束縛状態の大きさは、Skyrme模型における核子の大きさ(0.6fm)よりも大きい1.2fmとなった。

口頭

Structures of the $$Lambda (1405)$$ in the Skyrme model

江添 貴之; 保坂 淳; 丸山 敏毅

no journal, , 

$$Lambda (1405)$$は単純な3クォークの状態でその性質を説明することの難しいエキゾチックハドロンの候補として知られている。$$Lambda (1405)$$の性質を決定することはハドロン物理学における重要課題の一つである。近年、$$Lambda (1405)$$$$bar{K}N$$$$pi Sigma$$の2チャンネルの共鳴状態であると考えられており、これはダブルポールストラクチャーとして知られている。$$Lambda (1405)$$の構造を議論する第一歩として、我々はSkyrme模型を用いて$$bar{K}N$$の議論をした。Skyrme模型はハドロンの性質をよく記述でき、その特徴としてハドロンを有限の大きさを持つソリトンとして記述する。結果として、数10Mev程度の束縛エネルギーを持つ$$bar{K}N$$束縛状態が一つ存在することがわかった。これは$$bar{K}N$$束縛状態が互いに緩く束縛した状態であることを意味している。我々は、次の一歩として、$$bar{K}N$$$$piSigma$$の結合を取り入れた計算を行う。

口頭

Skyrme模型を用いた$$Lambda(1405)$$の研究,3

江添 貴之; 保坂 淳; 丸山 敏毅

no journal, , 

$$Lambda(1405)$$の性質を決定することは、ハドロン物理学における重要課題のひとつである。$$Lambda(1405)$$は3クォークの状態でその性質を記述することの難しいエキゾチック・ハドロンの候補の一つとして知られている。我々はこれまでに、バリオンを有限の大きさを持つソリトンとして記述し、バリオンの性質をうまく記述できるSkyrme模型を用いて、$$bar{K}N$$系の構造を調べてきた。そのために、Skyrme模型を用いてK中間子核子系を記述する新たな方法を開発した。結果として、$$bar{K}N$$束縛状態は、束縛エネルギー数10MeV程度のハドロン分子状態として現れることが示された。今回の発表では、$$Lambda(1405)$$$$bar{K}N$$ Feshbach共鳴とみなしてその構造を議論する。その結果、$$Lambda(1405)$$の崩壊幅は非常に狭くなることが分かった。これは、$$Lambda(1405)$$を分子共鳴として記述できたことを意味している。

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