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山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*
応用数理, 15(2), p.153 - 158, 2005/06
強相関フェルミ原子ガスの量子物性を計算する際に現れる超大規模なハミルトニアン行列の固有値問題を、地球シミュレータ上で高速に計算するために、並列化,ベクトル化手法の開発を行った。この方法では、問題の物理的性質からハミルトニアン行列の非零要素が規則的に分布することを利用する。この手法を用いることにより、1200億次元のハミルトニアン行列の基底状態を数分で計算可能とし、これまで知られていなかった超流動の発現機構を発見することに成功した。
町田 昌彦; 小山 富男*
Physical Review Letters, 94(14), p.140401_1 - 140401_4, 2005/04
被引用回数：44 パーセンタイル：82.38(Physics, Multidisciplinary)フェルミ原子ガスのBCS型超流動の実現が2004年に確認されたが、直接的証拠がないため未だ論争が続いている。直接的にこの事実を確認するためには、系を回転させ、回転が量子化される結果として現れる量子渦糸を観測するのが最も直接的である。しかしながら、BCS型超流動の場合は、渦糸中心にもフェルミ粒子が存在できるため、中心の粒子密度があまり減少せずに観測が困難であるとの認識が一般的であった。これに対し、著者らはBCS-BECクロスオーバー領域では強い引力により2原子分子ができ、これが渦糸中心で激減することによって観測が容易であることを示したほか、上記クロスオーバー領域からBCS領域に向けて渦糸中心の粒子密度分布の定量的変化をシミュレーションにより明らかにし、観測可能領域を予言することに成功している。
町田 昌彦; 小山 富男*
Proceedings of Ryukoku Workshop on Mathematical Aspects of Pattern Formation and Dynamics in Dissipative Systems, p.51 - 59, 2005/00
本講演では、超伝導体からフェルミ原子ガスまで、フェルミ粒子系が極低温で相転移を起こした状態において現れる超流動の普遍的性質を議論する。その際、巨視的な量子現象として超流動の特徴的オブジェクトである量子化した渦糸をもとに議論し、フェルミ粒子間の相互作用により、その渦糸が閉じた円筒型から閉じることの無いスパイラルというパターンまで豊かなバラエティを持ちうることを明らかにする。従来、超流動状態でスパイラルというパターンは予測されたことがなく、本講演で発表する概念は全く新しいものであることを付記する。
町田 昌彦; 山田 進; 大橋 洋士*; 松本 秀樹*
Physical Review Letters, 93(20), p.200402_1 - 200402_4, 2004/11
被引用回数：28 パーセンタイル：74.88(Physics, Multidisciplinary)現在、フェルミ原子ガスの超流動状態が最も興味ある物理対象として多くの研究者の注目を集めている。その一つの理由として相互作用を引力から斥力まで任意にコントロールすることができるため、強い相関を持った多体電子状態を実験的に理解できる可能性があるからである。本研究では、上記の背景の下、強い斥力相互作用により実現できる超流動状態を探索するシミュレーションを行った。その結果、トラップポテンシャルと強い斥力の相乗効果により、空間的に隔絶された粒子同士のスピン交換有効相互作用によって、新しいタイプの超流動状態を見いだすことに成功した。
radical embedded in superfluid helium around 1.5 K和田 晃; 荒殿 保幸
Chemistry Letters, 32(2), p.200 - 201, 2003/02
被引用回数：6 パーセンタイル：29.98(Chemistry, Multidisciplinary)超流動ヘリウム中において炭素分子ラジカル(C)のレーザー蒸発により誘起された発光(d
-a
, スワンバンド)を観測した。観測された発光はa状態の振動基底状態を始状態とする遷移のみであり、超流動ヘリウム中において速い振動緩和が起こっていることを示唆している。
赤図 伸雄*; 長谷川 和男; 本田 陽一郎*; 草野 譲一; 水本 元治; 椋木 健*; 大内 伸夫; 井上 均*; 野口 修一*; 斎藤 健治*
Proceedings of 6th European Particle Accelerator Conference (EPAC98) (CD-ROM), p.734 - 736, 1998/01
原研の中性子科学研究計画用の大強度陽子加速器実現のために、その基幹部分となる超伝導方式の陽子リニアックの開発を進めて来た。本報告はKEK(高エネルギー加速器研究機構)の超伝導加速器グループと共同研究で開発して来た
=0.5のエネルギー領域の超伝導単セル空胴についての設計・製作・測定・評価について報告する。超伝導単セル空胴は共振周波600MHzの高純度ニオブ機から製作された楕円空胴であり、空胴内壁の表面処理として(1)プラスチックチップを用いた機械研磨、(2)電解研磨、(3)真空加熱炉による水素脱ガス、(4)超純水高圧洗浄のプロセスを経て、液体ヘリウム環境のクライオスタット内で、加速高周波特性を測定した。環境温度2K(超流動ヘリウム温度)で、表面最大電解強度44MV/mの世界最高値が得られた。
草野 譲一; 大内 伸夫; 赤岡 伸雄*; 富澤 哲男; 竹内 末広; 水本 元治; 野口 修一*; 斎藤 健治*; 井上 均*; 小野 正明*; et al.
Proceedings of 23rd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.124 - 126, 1998/00
中性子科学研究計画の下で開発中のビーム出力8MWの大強度陽子加速器ではリニアック高エネルギー加速部(0.1GeV~5GeV)に600MHzの超伝導加速空胴の使用をしており、そのための開発を3年前からKEKと共同で進めて来た。これまでにKEKトリスタン加速器の経験を基に空胴形状の検討、空胴構造強度の検討、ビームダイナミックスの検討を行うと共に単セル空胴の製作と性能評価を行って来た。本発表では、第1ステップとしての単セル空胴3基の性能試験結果・評価と、第2ステップとして開始した5連セル空胴試験のための機器整備状況の現状を報告する。
