FFLO超流動の直接観測と第一原理計算による探索

本研究は極低温6Li原子気体を光トラップ内に閉じ込めFFLO相に関する検証研究を進めている。本年度はフェルミ面のズレが大きいs波相互作用する2成分フェルミ気体を実現するため、6Li原子のp波フェッシュバッハ共鳴の非弾性散乱の性質を用い、特定のスピン状態の原子のみをトラップから任意の量を減らす実験手法を確立した。これによりフェルミ温度の0.1倍程度の低温状態のスピンインバランスフェルミ粒子系をトラップ中に実現した。このフェルミ粒子系を2次元トラップに閉じ込めるため、532nmの光源を導入し、レーザー周波数の安定度や干渉性を確認し、アコーディオントラップの開発を進めた。また、散乱長が発散しているユニタリー極限において、フェルミ面における離散化された量子状態の影響が状態方程式に大きな影響を与えている事を示唆する非常に興味深い実験結果が得られた。上記の内容は日本物理学会で報告した。理論班では、冷却原子気体と高密度物質に共通して重要なクロスオーバー現象の理論研究を推進した。3成分フェルミ原子気体の束縛3体分子からクーパートリプル(超伝導体中のクーパーペアの3体版)へのクロスオーバーを記述するダイアグラム展開法の理論を元に、密度誘起ハドロンクォーククロスオーバーの微視的機構を議論した。本研究内容は学術雑誌Symmetryで公開されている。上記はフェルミオン由来の符号問題が現れる系における新奇な多体現象の一例としてFFLO相のようなエキゾチックな超流動状態との関連も期待される内容である。また、フェルミ面のズレが大きいs波相互作用する2成分フェルミ気体において媒質誘起p波超流動の発現が議論されているのに対し、s波とp波の相互作用が共存するような場合のペアリングおよびトリプリングの競合についても理論的に調べ学術雑誌Physical Review Bに学術論文としてまとめ報告した。

本研究は極低温6Li原子気体を光トラップ内に閉じ込めFFLO相に関する検証研究を進めている。本年度はフェルミ面のズレが大きいs波相互作用する2成分フェルミ気体を実現するため、6Li原子のp波フェッシュバッハ共鳴の非弾性散乱の性質を用い、特定のスピン状態の原子のみをトラップから任意の量を減らす実験手法を確立した。これによりフェルミ温度の0.1倍程度の低温状態のスピンインバランスフェルミ粒子系をトラップ中に実現した。このフェルミ粒子系を2次元トラップに閉じ込めるため、532nmの光源を導入し、レーザー周波数の安定度や干渉性を確認し、アコーディオントラップの開発を進めた。また、散乱長が発散しているユニタリー極限において、フェルミ面における離散化された量子状態の影響が状態方程式に大きな影響を与えている事を示唆する非常に興味深い実験結果が得られた。上記の内容は日本物理学会で報告した。理論班では、冷却原子気体と高密度物質に共通して重要なクロスオーバー現象の理論研究を推進した。3成分フェルミ原子気体の束縛3体分子からクーパートリプル(超伝導体中のクーパーペアの3体版)へのクロスオーバーを記述するダイアグラム展開法の理論を元に、密度誘起ハドロンクォーククロスオーバーの微視的機構を議論した。本研究内容は学術雑誌Symmetryで公開されている。上記はフェルミオン由来の符号問題が現れる系における新奇な多体現象の一例としてFFLO相のようなエキゾチックな超流動状態との関連も期待される内容である。また、フェルミ面のズレが大きいs波相互作用する2成分フェルミ気体において媒質誘起p波超流動の発現が議論されているのに対し、s波とp波の相互作用が共存するような場合のペアリングおよびトリプリングの競合についても理論的に調べ学術雑誌Physical Review Bに学術論文としてまとめ報告した。