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論文

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

Kim, Y.*; 肥山 詠美子*; 岡 眞; 鈴木 渓

Physical Review D, 102(1), p.014004_1 - 014004_9, 2020/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Astronomy & Astrophysics)

カイラル対称性に基づく有効理論を、現象論的なクォーク模型の閉じ込めポテンシャルと組み合わせることにより、ヘビークォークを1子含むバリオンの質量や構造の予言をおこなった。とりわけ、ダイクォーク質量の逆ヒエラルキー効果がチャームおよびボトムバリオンの質量準位に反映されることを予言した。

論文

Kondo effect driven by chirality imbalance

末永 大輝*; 鈴木 渓; 荒木 康史; 安井 繁宏*

Physical Review Research (Internet), 2(2), p.023312_1 - 023312_13, 2020/06

近藤効果はフェルミ面近傍の軽いフェルミオンと重い不純物との相互作用によって引き起こされ、物質の電気的・熱的・輸送的性質に影響を及ぼす。一方、カイラリティ(右巻き・左巻き)はディラック粒子・ワイル粒子などの相対論的フェルミオンが持つ基本的な性質の一つである。通常の物質においては右巻き・左巻き粒子の数は均衡しているが、これらが不均衡となる系もクォーク物質や電子系において興味が持たれている。本論文では、相対論的フェルミオンのカイラリティ不均衡(有限の「カイラル化学ポテンシャル」を持つ系)によって生じる近藤効果を理論的に提案した。この効果は右巻き(または左巻き)の軽いフェルミオンと重い不純物粒子との混合によって引き起こされるが、これは有限密度(化学ポテンシャル)によって生じる通常の近藤効果とは少し異なる状況である。我々は相対論的フェルミオンと不純物粒子間の相互作用を持つ有効模型を構築し、(1)摂動計算と(2)平均場近似による非摂動的アプローチの二つの手法を用いてこの効果が実現することを示した。さらに、近藤効果に対する温度依存性・結合定数依存性・感受率の振る舞いや相転移の次数などを議論した。このような近藤効果の性質は、将来的な格子シミュレーションで検証されることが期待される。

論文

QCD Kondo excitons

末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*

Physical Review Research (Internet), 2(2), p.023066_1 - 023066_11, 2020/04

QCD近藤効果は、高密度クォーク物質中においてチャームクォーク・ボトムクォークなどのヘビークォークが不純物として存在するときに生じる量子現象である。本論文では、QCD近藤効果の実現した基底状態から励起されるエキシトンモードが束縛状態として存在することを予言し、その詳細な性質を調べた。具体的には、平均場近似に基づいてQCD近藤効果を記述する有効模型を構築し、励起モードとして実現可能な量子数(スピンやパリティ)やそれらの分散関係を調べた。これらのエキシトンは電気的・カラー的に中性になることができるため、(電荷やカラー荷を持つ粒子とは異なり)輸送現象における「中性カレント」として出現し、電気伝導や熱伝導に対するヴィーデマン・フランツ則の破れに寄与することが期待される。このような近藤エキシトンは、ディラック粒子やワイル粒子のような「相対論的」フェルミオンに対する近藤効果における普遍的な物理現象であり、クォーク物質に限らずディラック・ワイル電子系への応用も期待される。

論文

Chiral effective theory of diquarks and the $$U_A(1)$$ anomaly

原田 正康*; Liu, Y.-R.*; 岡 眞; 鈴木 渓

Physical Review D, 101(5), p.054038_1 - 054038_11, 2020/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.72(Astronomy & Astrophysics)

カイラル対称性に基づく有効理論を用いて、ダイクォークおよびそれを含むヘビーバリオンの質量や構造の解析を行った。特に、有効理論における軸性$$U_A(1)$$アノーマリーの効果について新しい知見を得た。

論文

$$D$$ mesons as a probe of Casimir effect for chiral symmetry breaking

石川 力*; 中山 勝政*; 末永 大輝*; 鈴木 渓

Physical Review D, 100(3), p.034016_1 - 034016_14, 2019/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Astronomy & Astrophysics)

本論文では、ゼロ温度および有限温度におけるカイラル対称性の自発的破れに対する有限体積効果を検証するために、$$D$$中間子がプローブとして役立つことを示した。まず、2+1フレーバーの構成子クォークを含む線形シグマ模型を用いることで、$$sigma$$平均場に対するCasimir効果を解析した。この解析では、反周期境界条件でカイラル対称性が回復し、周期境界条件で対称性の破れが増幅するという結果が得られた。さらに、有限温度・体積平面における$$sigma$$平均場の相図を示した。$$D$$中間子に対しては、カイラルパートナー構造に基づく有効模型を構築した。ここで、$$D$$中間子質量の体積依存性は、$$sigma$$平均場によって与えられる。$$D_s$$中間子は$$sigma_s$$平均場を含むため、$$D$$中間子と比べて体積変化に対する応答が鈍いことが判明した。高温・周期境界条件においては、$$D$$中間子の質量シフトに異常が見られることを発見し、この振る舞いは将来の格子QCDシミュレーションによる検証で役立つことが期待される。さらに、コンパクト化空間次元の数の依存性も調べた。

論文

Hadronic Paschen-Back effect in charmonium

岩崎 幸生; 岡 眞; 鈴木 渓*; 吉田 哲也*

AIP Conference Proceedings 2130, p.050001_1 - 050001_8, 2019/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

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。

論文

Hadronic Paschen-Back effect in P-wave charmonia under strong magnetic fields

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

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。

論文

Hadronic Paschen-Back effect

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:3 パーセンタイル:22.15(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。

論文

Quarkonium radiative decays from the Hadronic Paschen-Back effect

岩崎 幸生; 鈴木 渓*

Physical Review D, 98(5), p.054017_1 - 054017_11, 2018/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:62.44(Astronomy & Astrophysics)

We study the radiative (E1 and M1) decays of P-wave quarkonia in a strong magnetic field based on the Lagrangian of potential nonrelativistic QCD. To investigate their properties, we implement a polarized wave function basis justified in the Paschen-Back limit. In a magnetic field stronger than the spin-orbit coupling, the wave functions of the P-wave quarkonia are drastically deformed by the Hadronic Paschen-Back effect. Such deformation leads to the anisotropy of the direction of decays from the P-wave quarkonia. The analytic formulas for the radiative decay widths in the nonrelativistic limit are shown, and the qualitative decay properties are discussed.

論文

Charmonium ground and excited states at finite temperature from complex Borel sum rules

荒木 賢志*; 鈴木 渓*; Gubler, P.; 岡 眞

Physics Letters B, 780, p.48 - 53, 2018/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:45.62(Astronomy & Astrophysics)

本論文ではcクォークとc反クォークからなるチャーモニウムの基底状態と励起状態の有限温度における振る舞いを調べる。そのためには以前我々の研究グループによって開発された複素Borel和則を最大エントロピーと組み合わせた解析を行う。その結果、チャーモニウムの基底状態と励起状態の融解温度の算出に成功した。QCDによるチャーモニウムの励起状態の算出はこの論文では初めて成功した結果である。

論文

$$D$$ mesons in a magnetic field

Gubler, P.*; 服部 恆一*; Lee, S. H.*; 岡 眞; 尾崎 翔*; 鈴木 渓*

Physical Review D, 93(5), p.054026_1 - 054026_21, 2016/03

 被引用回数:32 パーセンタイル:9.89(Astronomy & Astrophysics)

高エネルギー重イオン衝突実験などで強い磁場ができた時に、その中に作られたチャームを含む中間子$$D$$がどのようなスペクトルを示すかを、QCD和則の方法を用いて計算し、その成果をまとめた。擬スカラー$$D$$中間子にベクトルD中間子が混合する効果および、電荷を持った$$D$$中間子が磁場中でランダウ準位構造を示す効果を詳細に解析し、$$D$$中間子の質量変化として現れることを示した。

口頭

強磁場中におけるクォーコニウム輻射崩壊の異方性

岩崎 幸生; 鈴木 渓*

no journal, , 

強い磁場中の量子色力学(QCD)は、RHICやLHCで行われている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)の文脈とも関連して近年盛んに議論されている。そのような環境下におけるハドロンの性質の変化は、磁場中のQCDの理解を深めるうえでも、実験における磁場の観測手段を提案する意味でも重要な研究対象である。本講演では、クォーコニウム系を記述する有効場理論であるポテンシャル非相対論的QCDのラグランジアンに基づいて、強磁場中のP波クォーコニウムの輻射崩壊の異方性について議論する。真空中における本来の定式化では、真空中のクォーコニウム固有状態の波動関数を仮定するが、磁場中においてこれらの波動関数は混合するため、そのまま使うことはできない。本研究では、強磁場極限において現れる偏極した波動関数を新たしく導入することにより、強磁場中の輻射崩壊幅について主要項までの解析的な公式を導く。

口頭

A New phase and exciton modes in QCD Kondo effect

鈴木 渓

no journal, , 

通常の近藤効果は金属中に局在する不純物によって引き起こされ、系の電気的/熱的/輸送的性質に対して大きな影響を及ぼす。一方で、高密度のクォーク物質においては、比較的重い不純物クォークと軽いクォークとのカラー交換相互作用によって同様の効果が起こることが期待されている(QCD近藤効果)。この講演では、Refs.~[1,2]において予言された、ライトクォークとヘビークォークから成る凝縮によって特徴づけられる新しい相についてレビューを行う。特に、この相における励起状態として現れる様々なエキシトンモードについて議論を行う~[3]。これらのモードは高密度クォーク物質における輸送的性質に寄与することが期待される。[1] S. Yasui, K. Suzuki, and K. Itakura, Nucl. Phys. A983 (2019) 90. [2] S. Yasui, K. Suzuki, and K. Itakura, Phys. Rev. D96 (2017) 014016. [3] D. Suenaga, K. Suzuki, and S. Yasui, arXiv:1909.07573.

口頭

D中間子におけるCasimir効果とカイラル対称性の自発的破れ

鈴木 渓; 石川 力*; 中山 勝政*; 末永 大輝*

no journal, , 

D中間子はカイラル凝縮に対するシンプルなプローブであることが期待される。QCD真空においてCasimir効果を考えるとき、QCD真空の非摂動的性質は系の体積や境界条件に伴い変化する。本講演では、Casimir効果によるカイラル対称性の自発的破れの変化と、それに対するD中間子の応答に着目し、カイラルパートナー構造に基づく有効ラグランジアンを用いることで、体積・境界条件・温度依存性や格子QCDシミュレーションへの応用などについて議論を行う。

口頭

Quarkonium radiative decays from the Hadronic Paschen-Back effect

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。

口頭

Axial U(1) symmetry in high temperature phase of two-flavor QCD

鈴木 渓

no journal, , 

本講演では、JLQCD Collaborationによって生成された$$N_f=2$$動的クォークを含む格子QCDシミュレーションを用いて、カイラル対称性が回復した高温相における観測量(軸性U(1)対称性、トポロジカルチャージ、ディラック固有値スペクトル、メソン相関関数、メソン遮蔽質量など)について最新の結果を報告する。ゲージ配位はメビウス・ドメインウォール・フェルミオンを用いて生成されるが、再重み付け法を用いることでオーバーラップ・フェルミオンに対する観測量を求めることが可能となる。$$U(1)_A$$感受率やトポロジカル感受率が小さなクォーク質量で抑制されることを示す。さらに、これらの感受率とメソン相関関数の関係について議論する。

口頭

Axial U(1) symmetry and mesonic correlators at high temperature in $$N_f=2$$ lattice QCD

鈴木 渓; 青木 慎也*; 青木 保道*; Cossu, G.*; 深谷 英則*; 橋本 省二*; Rohrhofer, C.*

no journal, , 

本講演では、$$N_f=2$$QCDの高温相における連結・非連結メソン相関関数と遮蔽質量の結果を報告する。ゲージ配位はメビウス・ドメインウォール・フェルミオンによって生成されるが、観測量は再重み付け法を用いて計算されるため、厳密なカイラル対称性が満たされる。クォーク質量が小さいとき、軸性$$U(1)$$対称性が回復することを示す。クォーク質量が大きいとき$$U(1)_A$$対称性は破れ、アイソスピン一重項における長距離相関との関係が議論される。

口頭

Chiral effective theory of diquarks and $$U_A(1)$$ anomaly

岡 眞; 原田 正康*; 鈴木 渓; Liu, Y.-R.*

no journal, , 

カイラル対称性に基づく有効理論を用いて、ダイクォークおよびそれを含むヘビーバリオンの質量や構造の解析を行った。特に、有効理論における軸性U(1)アノーマリーの効果について新しい知見を得た。

口頭

QCD Casimir効果を用いて探るハドロンのカイラルパートナー構造

鈴木 渓

no journal, , 

D中間子はカイラル凝縮に対するシンプルなプローブであることが期待される。QCD真空においてCasimir効果を考えるとき、QCD真空の非摂動的性質は系の体積や境界条件に伴い変化する。本講演では、Casimir効果によるカイラル対称性の自発的破れの変化と、それに対するD中間子の応答に着目し、カイラルパートナー構造に基づく有効ラグランジアンを用いることで、体積・境界条件・温度依存性や格子QCDシミュレーションへの応用などについて議論を行う。

口頭

非相対論的フェルミオンとディラックフェルミオンが結合した系の帯磁率

荒木 康史; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*

no journal, , 

物質中の電子のバンド構造においては、しばしば相対論的なディラック・ワイルノード構造が現れる。ディラック・ワイルノード構造は必ずしも単独で現れるわけではなく、他のバンドとの重なり・混成を示す電子系が多く見られる。このようなバンド混成の下で働く相対論的効果を理解するための指標として、本研究では「スピン-軌道交差帯磁率」に着目した。スピン-軌道交差帯磁率は磁場の軌道効果(ベクトルポテンシャル)に対するスピン分極の応答であり、電子系に働く相対論的効果(スピン-軌道相互作用)に依存する。本講演ではディラック粒子と非相対論的バンドを持つ粒子が混成した系を対象とし、その混成系におけるスピン-軌道交差帯磁率に関する理論研究の成果について報告する。我々はゼロ周波数の磁場下での熱平衡状態に基づいた平衡帯磁率と、有限周波数の磁場に対する動的帯磁率をそれぞれ評価し、バンド混成の下でこれらの比較を行った。その結果、特に動的帯磁率においては、バンド混成点近傍においてディラックバンドのみの交差帯磁率から大きなずれを示すことが明らかになった。これはバンド間遷移の効果に起因するものであり、ディラック粒子のスピン-運動量ロッキングの効果が、バンド混成により非相対論的バンドに移行したものと解釈できる。相対論的粒子と非相対論的粒子の混成系として、重イオン衝突実験等におけるクォーク物質に対する適用例についても述べる。

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