p波超流動のBCS－BECクロスオーバーにおける強結合効果

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本研究の目的は、p波相互作用するフェルミ原子気体において、対形成揺らぎが1粒子状態に与える影響を明らかにすることにある。これまでの研究では、強結合理論を用いて常流動相における1粒子状態の解析を行い、その結果、超流動転移温度付近において、対形成揺らぎが強くなることで擬ギャップ構造と呼ばれる窪みが1粒子スペクトルに生じることを明らかにした。さらに、擬ギャップが現れはじめる温度の相互作用依存性に、従来型のs波相互作用の場合には見られない、非単調な振る舞いが生じることを明らかにした。今年度は、この理論を超流動転移温度以下に拡張し、相図の作成、及び1粒子状態の解析を行った。超流動状態を解析した結果、超流動転移温度から温度を下げていくと、px状態と呼ばれる超流動相から、px+ipy状態と呼ばれる超流動相への相転移が生じることがわかった。このような相転移が生じることは、平均場近似を用いた先行研究によってすでに予言されていたが、本研究では強結合効果を取り入れた解析を行っており、それにより初めて定量的に評価のできる相図を得ることに成功した。さらに、1粒子状態を解析した結果、上記の相転移線付近においては、p波相互作用を構成する3成分のうち、凝縮している1成分から生じる超流動ギャップと凝縮していない2つの成分の揺らぎによって生じる擬ギャップの両方が1粒子スペクトルに現れることを示した。これらの解析により、p波相互作用するフェルミ原子気体における擬ギャップ現象が、すべての温度、相互作用領域において明らかになった。