並列タイトル等ヒヘイコウ ジョウタイ ノ フェルミ ゲンシ ガス チョウリュウドウ オ モチイテ チュウセイシセイ ノ レイキャク キコウ オ カイメイスル リロン ケンキュウ
Hiheikō jōtai no ferumi genshi gasu chōryūdō o mochiite chūseishisei no reikyaku kikō o kaimeisuru riron kenkyū
Theoretical study on neutron-star cooling mechanism by using non-equilibrium Fermi gas superfluids
一般注記type:text
熱平衡状態にあるフェルミ原子ガスの研究で大きな成功を収めた強結合理論を、中性子星の冷却に代表されるような非平衡状態にも使えるよう拡張した。非平衡Keldysh Green関数法を用い、非平衡効果により超流動転移が非常に抑制されることを、BCS-BECクロスオーバー全域で明らかにした。その際、超流動転移にリエントラント現象が見られることを指摘し、その原因がFFLO状態と呼ばれる特殊な超流動状態の対形成揺らぎであることを突き止めた。更に、線形応答領域における強結合フェルミ原子気体の輸送特性を研究、実験結果と比較することで、非平衡状態に拡張した強結合理論の定量的信頼性を検証した。
We have theoretically extended the equilibrium strong-coupling theory developed in cold Fermi gas physics, to the non-equilibrium case, such as cooling process of a neutron star. Using the non-equilibrium Keldysh-Green function method, we clarify the superfluid phase transition is remarkably suppressed in the whole BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC (Bose-Einstein condensation) crossover region, by an non-equilibrium effect. The superfluid phase transition is shown to exhibit a reentrant behavior, originating from FFLO (Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov) type pairing fluctuations. We have also examined transport properties of an ultracold Fermi gas, within the linear response theory, to confirm the quantitative
validity of the strong-coupling theory, extended to the non-equilibrium case.
研究種目 : 基盤研究 (C) (一般)
研究期間 : 2016～2018
課題番号 : 16K05503
研究分野 : 凝縮系物理学理論
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