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主な研究テーマ
超伝導・超流動に関連した物性理論
・非従来型超伝導体
・超流動ヘリウム
・レーザー冷却による極低温原子気体の
ボーズ・アインシュタイン凝縮と超流動
磁束渦糸状態を通して新しい超伝導体の機構を探る
渦で超伝導が局所的に壊れた所に
非従来型超伝導の特徴が出現します。
この渦状態について理論研究を行い、
超伝導体の磁場中での物性に関する
実験データを理論計算で再現するこ
とにより、非従来型超伝導体の超伝
導機構の解明を目指します。
ラインノードを持つd波超伝導体における
磁束渦糸状態での低エネルギー電子状
態の空間分布。赤色部分が渦糸中心。
(J.Phys.Soc.Jpn.,2010)
装置
超伝導・超流動を通して量子力学の世界を探る
超伝導・超流動は巨視的量子現象と
呼ばれ、複素数である波動関数の位相
のトポロジカルな欠陥が量子渦です。
マヨラナ状態
スピン三重項超伝導では多成分超伝
導による興味深いトポロジー構造を持
つ渦状態も実現しています。これら量円筒形の原子気体におけるカイラルp波超
伝導での渦状態。準粒子エネルギー準位
の角運動量依存性を示す。渦芯と表面にそ
子渦などによるトポロジーと物性の関れぞれ局在したモードが現れ、ゼロエネル
ギー状態が「マヨラナ状態」となる。
係の解明を目指し研究しています。
(Phys. Rev. Lett., 2008)
表面モード
超伝導体TmNi2B2Cでの中性子小角散乱による磁
束格子構造因子の磁場依存性の実験データ(点)
と、常磁性効果を考慮した理論計算(線)の比較。
(Phys.Rev.Lett.,2007)
渦芯モード
実験 ⇔ 理論
超流動ヘリウム3のA相にお
ける芯のない特殊な渦状態
(Mermin-Ho渦)。クーパー
対の持つ角運動量の空間
構造を示す。
(Phys. Rev. B,
2010)
原子気体のボーズ・アイ
ンシュタイン凝縮状態に
おける渦の集団励起
(Kelvinモード)のシミュ
レーション。
(Phys. Rev. Lett., 2008)
「物理法則に基づく物理現象の謎解き」に挑もう!
超伝導・超流動における新しい現象に対して、量子統計力学による理論計算と
コンピューターシミュレーションを駆使して、実験で観測された量子現象の理論的
理解と新現象の予言を目指し研究を進めています。
研究室では、机の前に座って勉強することが好きな人、意欲をもって自身でも
のを考えたい人、基本に立ち返ってものを考えたい人を歓迎します。研究活動で
は、仲間とともに議論し考える共同作業も重要です。
MacPro(8コア)からなる
我々とともに理論による物理現象の謎解きに挑戦しましょう!
並列計算クラスター