量子モンテカルロ法による新しい量子状態の探索

使用量子蒙特卡罗方法搜索新的量子态

基本信息

批准号：
18043010
负责人：
高木丈夫
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

数値計算技法のひとつである経路積分量子モンテカルロ法を用いて、ナノスケールの半径を持つケージ中に数個のヘリウム4原子を閉じ込め、幾何形状に起因する粒子交換の影響を調べた。まず、ケージの表面を鏡面とし吸着ポテンシャルを無視したモデルを提案した。これは、制限された空間では運動エネルギーの効果が大きく、吸着ポテンシャルが粒子交換に与える影響は小さいと考えられることによる。一方で、粒子間ポテンシャルは厳密に取り入れ剛体芯に起因する幾何学的フラストレーション効果を取り入れた。その結果ケージが十分狭く、粒子数が4個のとき、粒子は正四面体の頂点位置に配置して、粒子交換が起こらずにボーズ統計性を示さなくなることが理解され、論文にまとめた。回転する円筒状エアロジェル中の超流動ヘリウム3B相の織目構造を計算した。これにより、エアロジェル中においてもフレアアウト状のn-ベクトル構造が存在し、それに伴う核磁気共鳴信号が得られていることが判明した。さらにこの信号を解析することで、エアロジェルの異方性が秩序状態に強く影響を与えていることが理解され、成果を論文にした。グラファイト上に吸着されたヘリウム原子が作る構造を、経路積分量子モンテカルロ法を用いて解析した。Binderパラメターを利用してサイズ効果を観測することで、吸着第二層目の融解温度を決定したところ、実験とよく合う値が得られた。また、第二層目の安定な配置構造を提案した。この結果については、現在論文を作成中である。

使用一种数值技术，我们使用径向量子蒙特卡洛法，我们将几个氦气四个原子封闭在笼子里的笼子中，并研究了由于几何形状而引起的粒子交换的效果。首先，我们提出了一个模型，在该模型中，笼子的表面镜像并忽略了吸附电位。这是因为动能在受限空间中很大，并且吸附电位对颗粒交换的影响很小。另一方面，严格采用了颗粒域电位，并纳入了由刚性核心引起的几何挫折效应。结果，可以理解，当笼子足够狭窄并且颗粒数为四个时，将颗粒放置在四面体的顶点，并且没有粒子交换而没有显示Bose统计性。本文总结了它。计算了旋转圆柱气凝胶中超流体氦3B相的编织结构。这表明即使在气凝胶中也存在爆炸的N-矢量结构，并且获得了伴随的核磁共振信号。此外，通过分析该信号，可以理解，气凝胶的各向异性强烈影响秩序状态，结果写在论文中。使用路径积分量子蒙特卡洛法分析了氦原子产生的结构。通过使用粘合剂参数观察尺寸效应，确定了第二吸附层的熔化温度，并获得了与实验良好匹配的值。此外，提出了第二层的稳定排列结构。目前正在就此结果进行论文。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

狭い円筒容器での超流動3He-A相の渦状態

窄圆柱形容器中超流 3He-A 相的涡旋态

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Masutomi;T. Mochizuki;M. Hio;Y. Tsuji;T. Okamoto;Y. Nakamura;T.Kunimatsu;高木丈夫
通讯作者：
高木丈夫

Single Vortex Measurement on the Penetration of Vortex into a Narrow Cylinder of 3He-A

涡流侵入3He-A窄圆柱体的单涡流测量

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Masutomi;T. Mochizuki;M. Hio;Y. Tsuji;T. Okamoto;Y. Nakamura;T.Kunimatsu;高木丈夫;泉名健;石黒亮輔;T. Takagi;T. Takagi;K. Izumina
通讯作者：
K. Izumina

Multi-Vorticity State of Superfluid 3He in a Narrow Cylinder

窄圆柱体中超流体 3He 的多涡度态

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Masutomi;T. Mochizuki;M. Hio;Y. Tsuji;T. Okamoto;Y. Nakamura;T.Kunimatsu;高木丈夫;泉名健;石黒亮輔;T. Takagi;T. Takagi
通讯作者：
T. Takagi

Path Integral Calculation of 4He in Zero-Dimensional Nanocage Model

零维纳米笼模型中4He的路径积分计算

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. 77
影响因子：
0
作者：
R. Masutomi;T. Mochizuki;M. Hio;Y. Tsuji;T. Okamoto;Y. Nakamura
通讯作者：
Y. Nakamura

Quantum Fluid Dynamics of Rotating Superfluid 3He in Aerogel

气凝胶中旋转超流体 3He 的量子流体动力学

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
J. Low Temp. Phys. 150
影响因子：
0
作者：
R. Masutomi;T. Mochizuki;M. Hio;Y. Tsuji;T. Okamoto;Y. Nakamura;T.Kunimatsu
通讯作者：
T.Kunimatsu

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通讯作者：
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0
作者：
Homma Yoshiya;Kakihana Masashi;Tokunaga Yo;Yogi Mamoru;Nakashima Miho;Nakamura Ai;Shimizu Yusei;Li Dexin;Maurya Arvind;Sato Yoshiki J.;Honda Fuminori;Aoki Dai;Amako Yasushi;Hedo Masato;Nakama Takao;Onuki Yoshichika;三宅和正（作成者：猪崎優喜，河村省吾，山田暉馨，浅香雄哉，粟島裕大）;中原幹夫;中原幹夫;笠松健一;高木丈夫
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高木丈夫

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Masashi;Morishita;Masashi Morishita;Masashi Morishita;高木丈夫;村下將史;Takeo Takagi;Masashi Morishita;森下将史;高木丈夫;村下將史;Masashi Morishita
通讯作者：
Masashi Morishita