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Bose-Einstein 凝縮体における磁性流体のスパイク現象
磁性流体に磁石を近づけると液面が変形し、あたかも液面から角が生えているような奇妙なパターンが形成されることが知られています(参照)。 本研究では、磁性を持つ Bose-Einstein 凝縮体においても同様な構造が出現することを明らかにしました。 この状態は超流動体でありながら周期構造を持つため、超固体とも関連があると考えられます。
Bose-Einstein 凝縮体の磁力による異方的崩壊
磁力は方向に依存する力であり、磁石をいろいろな方向に向けると反発したり引きつけあったりします。 本研究では、磁性を持つ Bose-Einstein 凝縮体が磁力によって異方的に収縮し崩壊する現象を調べました。 この研究は Stuttgart 大学の実験グループと共同で行い、実験結果を理論的に説明することに成功しました。
Bose-Einstein 凝縮体の自発磁化と Kibble-Zurek 機構
Kibble-Zurek 機構とは本来、宇宙初期の真空の相転移に伴ってモノポールなどの 位相欠陥が発生する機構として提唱されました。 その後、超流動ヘリウムなど多くの系でも Kibble-Zurek 機構によって量子渦などの 位相欠陥が生じることが指摘されています。 本研究では、強磁性相互作用するスピノールＢＥＣの磁気相転移において、Kibble-Zurek 機構によってスピン渦が自発的に発生することを示しました。
Rabi 振動による物質波小滴の安定化
水滴は水分子同士の引力によって凝集し、球形の形を保っています。 ところが、気体が自ら凝集し形を保っているような状態は自然界には存在しません。 本研究では、気体のＢＥＣにマイクロ波を照射するだけで、自ら凝集した 安定なＢＥＣができることを示しました。 この研究は、世界で初めてＢＥＣを実現した実験家の一人である、 ライス大学の Hulet 氏と共同で行いました。