物質生命研究部門
原子核理論 ープ ．メンバ
教授 矢花 一浩
講師 橋本 幸男 中務 孝 暻 日
．概要
当 強い相互作用 束縛 子多体系 あ 原子核 そ 多粒子系 共通
理論や方法 暼効 多電子系 原子 分子 固体 物質科学 象 特 子
計算科学 特色 研究 組 い 原子核分 最近発展 著 い 安
原子核 構 応 分 物質科学分 強 場 物質 相互作用 起 様々 電子
解明 中心的 課題 時間依存密 汎関数理論 物質相 共通 理論 用い
研究 展開 図 い
．研究成果
原子核集団運動の理論、不安定核の構造
kyr e 汎関数による光吸収断面積の実時間 計算 中務、矢花
時間依存密 汎関数理論(TDDFT) 基 実験 存在 安 核 吸 断面積 依存
性 非経験的手法 計算 子 中性子(陽子)分 超え 原子核
核子放出 能 強 分布 連続分布 う 核子 連続状態 扱 々
開発 吸 境界条件法 用い 比較的軽い原子核 い 実験
比較 そ 結 断面積 依存性 い 性的 再現 一方 強
置 系統的 過 評価 分 い原子核 吸 称 主 規 い
軽い核 そ 以外 相関 要 あ 示唆 い 考え
断熱自己無撞着集団 標 法による変形共存現象の解析 中務、日野原 京都大 、松尾 新潟大 、松柳 京都大
昨 数値的 安 性 理論 変性 あ 固 安 性
解消 分 今 ASCC 法 求 正準集団 標 運動 記述 集団
ン 子 励起 集団波動関数 求 そ 結 波動関数 広 角運動 大
強 依存 分 例え 変形状態 原子核 共存 変形共
存現象 い 角運動 変形 強 混 い わ 回転
え 変形 独自性 高 別々 回転 ン 存在 示 実験
比較 実行 予言 確 観測 現在模索中 あ
時間依存密 汎関数理論による原子核の応答関数の系統的計算 稲倉、矢花、中務 理研
い短 安 核 生 能 実験 核種 増え い 安 核 安 核
分 隔 事 全核種 励起状態 計算 安 核 含 原子核 諸性質 議論 系統的
計算 開始 行 計算 象核 球形 限 殆 あ 系統的計算 適用 能
い 計算 実施 巨大共鳴 質 依存性 基底状態 変形 巨大共鳴 及 影響
い 議論 数種 い核 い 計算 実施 実験 比較 事 々 計算
暼用性 示 迄 幾 安 核 観測 領域 E1 移強 安 線
安 核一般 現わ 事 示 特 一粒子軌 そ 出現 要 役割 い
事 指摘
形式による時間依存密 汎関数理論の拡張 江幡、中務、稲倉、橋本、矢花
原子核 超 領域 系統的 計算 相関 入 要 あ 最 良 知
方法 超伝 理論 開発 BCS(Bardeen-Cooper-Schriefer) 理論 あ 原子核 核
子超流動性 扱う理論 古 用い 々 BCS状態 時間依存 一粒子軌
(u,v)因子 従う 方程式 原子核 応答計算 応用 BKN 相互作用
型 強 分布関数 計算 応用 変形 単極子強 分布 著 い変 現
示 回転 称性 破 巨大四 極共鳴 状態 結合 い
領域 現 現在 現実的 Skyrme汎関数 改訂 実行中 あ
有限振幅法の開発 中務 理研 、稲倉、矢花
原子核 励起状態 計算 RPA 使わ 密 汎関数 密 2階
微分 事 得 残留相互作用 そ 繁雑 簡略 事 殆 あ 核力 自己無撞着
性 満 計算 容易 手法 暼限振幅法 開発 波動関数 時間発展 表示
枠組 線形 事 RPA 同値 方程式 出 残留相互作用 容易 (数値的 )計算
手法 あ 手法 均場 計算 若 修正 施 良い 開発自体 容易
行 え 利 あ 新 い手法 計算 実施 完全 自己無撞着 RPA 結 再現 事
示
原子核の三次元的回転運動の理論 橋本、堀端 青森大
暼限 子系 あ 原子核 様々 集団運動 持 い 回転運動 そ 中 最 著 集団
運動 例 あ 原子核 均場 密 分布 緊密 関係 い nuclear self-consistency 原子
核 均場 回転運動 内部核子 ン 運動 現 あ 原子核 回転運動 研究 主 軸
称変形 核 主軸 わ 常回転 象 行わ ン ン 模型 基 考え方
原子核 回転 構 そ 背景 あ 力学 い 説明 性的 的
一方 理論的 立場 主軸 わ 回転運動 一般的 回転運動 存在
期待 い 原子核 軸 称 軸非 称変形 主軸 わ 常的 回転 いう基
礎 一種 ン 生 う 運動 起 Bohr Mottelson 教科書 指摘 い ン (wobbling) 揺動運動 回転軸 均場 主軸 才差運動 う
動 出 意味 い 本研究 ン 運動 う 次元的 回転運動 原子核 い
生 力学的機構 微視的 理解 目的 い
今 特 182Os J=24 場合 ン 励起 計算 生 標
法GCM 基 い 進 J=24 場合 特徴的 角運動 拘束 主軸 値 行う
傾斜角運動 ッ ュ tilted axis HFB 計算 い 称軸 垂直 ｘ軸
称軸 ｚ軸 拘束角運動 倒 角 角 依存 HFB 解 内部構 種類 変
含 分 あ TAR 主軸回転運動 仮 計算 出 い あ P.M.Walker 実験 K 子数 8 ン 相当 考え K=8 ン ｘ軸 わ
回転運動 応 線 新 い 線 い 他 角運動
称軸 近い向 起 差運動 precession あ 過渡的 領
域 存在 わ GCM 計算 差運動 励起 実験値 近い値 得 い
内部構 解析 次 段階
g y 力を用いた時間依存 コー の開発 橋本、野出木
安 核 励起状態 研究 主 Skyrme 力+ ン 相関力 基 い 準粒子乱雑 相近似
QRPA 行わ い 組 合わ 場合 Skyrme 力 粒子 空孔相関
ン 相関力 粒子 粒子相関 働 相関 適当 ッ 入 実用
い 一方 Gogny力 用い QRPA 場合 粒子 空孔 粒子 粒子 共通 暼効核
力 用い 計算 わ わ 自己完結性 着目 Gogny力 基 い 時間依存HFB TDHFB
方程式 解 開発 目的 Skyrme力+ ン 相関 計算 比較 軽い 安
核 始 安 核 系統的 励起状態 情報 蓄積 あ 微 振幅 TDHFB方程式 QRPA
同等 あ QRPA 解 方法 あ 応用 酸素 同 体 四 極 極型
振動 強 関数 調 置 全強 確 変形核 含 同 体
同様 計算 変形 効 相関 効 入 い 確 目 ン力 入
計算過程全体 時間的 効率 及 基底空間 大 う 改良 課題
い
強 ー ー場 物質の相互作用に対する第一原理計算
原子核 核子 凝縮 粒子多体系 あ 物質 同 粒子 あ 電子 凝縮
多体系 あ 電子 子状態 記述 多体理論 原子核 記述 多体理論 共通
場合 多い 々 原子核物理学 長い 持 時間依存 均場理論 物質科学分 応用 研
究 進 い 特 強い 場中 起 電子 様々 非線形現象 現 興味深
い
誘電体の光絶縁破壊に対する第一原理 ミュ ー ョン
矢花、中務、岩田 計科セ 、乙部 関西原研 、山極 関西原研 、Ｂｅ ｃｈ ワ ン ン大
透明 絶縁体 視領域 強い 照射 逆 損傷 生 用い 工
利用 過程 最初 ッ 電子励起 そ 伴う 絶縁破壊 起
考え い 絶縁破壊 時間依存密 汎関数理論 用い 第一原理 ュ ョン 行
周期系 一様 外場 働 場合 電子
記述 枠組 以前実時間計算
誘電関数 求 際 構築 そ 基礎方程
式 外場 分極場 表 空間的 一様
ン 含 時間依存 K h Sha 方程
式 あ 外場 ン 一様
表 用い ッ 関数 時
間変 計算 場 起因
記述 10
-7 10-5 10-3 10-1 101
Excitation energy [eV atom
-1 ]
1012 1013 1014 1015 1016 Irradiance [W/cm2]
Frequency 3.1 eV
TDDFT
∆E∝CI2
図 ン 強 場 照射 場合 計算結 示 横軸 場 最大強
縦軸 場 電子 移行 ッ い 振動数 長
s い 強 x c 段階 電子 移行 急 増
い 強 い 外場 振動数 励起 伝 帯 生 作 振動数
一致 共鳴的 移行 進 考え 強 絶縁破壊 相当 考え
強 ー ー場中 起こる分子の ー ン爆発 川下、矢花、中務
強い 場中 あ 分子 多 ン 後 ン爆発 起 過程 時間依存密
汎関数理論 ュ ョン 行 ン 記述 必要 広範 空間領域 計算 行う
超並列計算機ＰＡＣS CS 利用 空間領域 次元的 分割 各々 領域 計算 異 ＣＰＵ
担う 効率 良い並列計算 実施 能 い
Ｎ 分子 象 計算 行 交換相関 ン 択 関 検討 行 中性原子や分
子 ン 最適 暼効 ン 自己相互作用補正 行 ン 用い
要性 知 い 一方 最適 暼効 ン 全 計算 困 場合
あ ン 働 力 求 際 問題 生 局所密 近似 最 単純 中性 ン 率
過大評価 知 い 々 検討 行 ン爆発 問題 価
程 ン 局所密 近似 最適 暼効 ン 同一 強 等 い ン
価数 確
分子 ン爆発実験 測 爆発後 ン 運動 分布 運動 分布 あ
運動 中性分子 衡 置 ン い 知 ン
進 過程 ン間距 増大 起因 考え い ン 運動
偏極方向 偏 見い 分子 場中 偏極方向
回転 起因 指摘 い 々 第一原理的 ュ ョン 解釈 妥
当性 い 検討 そ 結 運動 抑制 関 実験 見出 い 割程 抑
制 計算 見 実験 非常 短い 用い 場合 抑制 見 い
報告 い 計算 長 短い場合 抑制 見い 偏極方向
運動 整列 い 計算 そ う 効 あ 確
研究業績 研究論文
G. E. Ballentine, G.F. Bertsch, N. Onishi, K. Yabana,
Moment distributions of clusters and molecules in the adiabatic rotor model Comp. Phys. Comm. 178, 48-51 (2008).
K. Nobusada, K. Yabana
Electric currents in ring-shaped molecules induced by circularly polarized laser pulses Comp. Phys. Comm. 177, 54-54 (2007).
T. Otobe, K. Yabana,
T. Otobe, M. Yamagiwa, J.-I. Iwata, K. Yabana, T. Nakatsukasa, G.F. Bertsch,
First-principles electron dynamics simulation for optical breakdown of dielectrics under an intense laser field
Phys. Rev. B77, 165104 (2008).
T. Otobe, K. Yabana, J.-I. Iwata,
First-principle calculation for high harmonic generation in diamond Submitted to Journal of Computational and Theoretical Nanoscience
K. Yabana, T. Nakatsukasa, M. Ito,
Time-dependent description for nuclear reaction dynamics in the continuum Submitted to Proceedings of the 20th European Few-Body Conference.
矢花一浩
多電子 子 ュ ョン 時間依存密 汎関数理論 最近 発展
日本物理学会 Vol.62, No.6, pp.406-414 (2007).
N.Hinohara, T.Nakatsukasa, M.Matsuo, and K.Matsuyanagi,
Gauge-Invariant Formulation of Adiabatic Self-Consistent Collective Coordinate Method Prog. Theor. Phys. 117 (2007) 451-478.
M.Ito, K.Yabana, T.Nakatsukasa, and M.Ueda,
Fusion Reaction of Halo Nuclei: A Real-Time Wave-Packet Method for Three-Body Tunneling Dynamics Nucl. Phys. A787 (2007) 267c-274c.
T.Nakatsukasa and K.Yabana,
Real-time Skyrme TDHF dynamics of giant resonances Nucl. Phys. A788 (2007) 349c-354c.
T.Nakatsukasa, T.Inakura, and K.Yabana
Finite Amplitude Method for the Solution of the Random-Phase Approximation Phys. Rev. C 76 (2007) 024318 (9 pages).
N.Hinohara, T.Nakatsukasa, M.Matsuo, and K.Matsuyanagi,
Microscopic derivation of collective Hamiltonian by means of the adiabatic self-consistent collective coordinate method
Prog. Theor. Phys. 119 (2008) 59-101.
T.Nakatsukasa, K.Yabana, and M.Ito,
Time-dependent approaches for reaction and response in unstable nuclei Eur. Phys. J. Special Topics 156 (2008) 249-256.
T.Nakatsukasa, S.Shinohara, K.Yabana, H.Ohta,
to be published in Proceedings of the international nuclear physics conference (INPC2007).
T.Nakatsukasa, T.Inakura, K.Yabana
Linear response calculations with the time-dependent Skyrme density functional
to be published in Proceedings of the international symposium on Physics of Unstable Nuclei (ISPUN07).
Lu Guo, J.A.Maruhn, P.-G.Reinhard, and Y.Hashimoto
Conservation properties in the time-dependent Hartree-Fock theory Phys. Rev. C77 (2008), 041301(R).
学会発表
A 招待講演
K. Yabana,
TDDFT Description for Laser-Induced Breakdown in Dielectrics,
Minerva Gentner Symposium on Time-Dependent Density Functional Theory, Eilat, Israle, 16-21, Dec, 2007.
K. Yabana
Time-dependent description for nuclear reaction dynamics in the continuum – Reaction and response of exotic nuclei –
20th European Conference on Few-Body Problems in Physics, Pisa, Italy, 10-14 September 2007.
K. Yabana
Configuration mixing calculation with Skyrme Hamiltonian
UNEDF workshop, Pac Forest, Washington, U.S.A., 12-17, August, 2007.
K. Yabana,
Simulation for electron dynamics in solid under intense laser pulse
ISSP International Symposium on “Foundations and Applications of the Density Functional Theory”, 1-3, August, 2007.
K. Yabana,
Time-dependent description for nuclear reaction dynamics in the continuum – Fusion mechanism of halo nuclei –
International Nuclear Physics Conference, Tokyo, Japan, June 3-8, 2007.
T.Nakatsukasa
Time-dependent approaches for reactions and responses of unstable nuclei
T.Nakatsukasa
Time-dependent method for structure and reaction
Invited talk at International Workshop on Many-body open quantum systems: From atomic nuclei to quantum dots (Trento, Italy, May 14-18, 2007).
T.Nakatsukasa
Dipole response calculations with the Skyrme density functional
Invited talk at UNEDF Workshop (Pack Forest, Washington, USA, August 13-17, 2007).
T.Nakatsukasa
Nuclear response function calculated with the time-dependent Skyrme density functional Invited talk at 3rd Japanese-German Workshop on Nuclear structure and astrophysics (Chiemsee, Germany, September 29-October 2, 2007).
T.Nakatsukasa, S.Shinohara, K.Yabana, H.Ohta
Stochastic approach to correlation beyond the mean field with Skyrme interaction
Talk at the international nuclear physics conference (INPC2007) (Tokyo, Japan, June 3-8, 2007).
T.Nakatsukasa, T.Inakura, K.Yabana
Linear response calculations with the time-dependent Skyrme density functional Talk at the international symposium on Physics of Unstable Nuclei (ISPUN07 (Hoi An, Vietnam, July 3-7, 2007).
T.Nakatsukasa
Time-dependent method for nuclear dipole response
Talk at 4-th JUSTIPEN-EFES Workshop on shell structure of exotic nuclei (RIKEN, Wako, Japan, June 22, 2007).
Y. Hashimoto and T. Horibata
Tilted-axis rotation and wobbling motion in the framework of three-dimensional cranked HFB International Nuclear Physiscs Conference (INPC 2007) 東京国際展示場, 2007 6暻 3-8日
Y. Hashimoto and K. Nodeki
Small-amplitude responses in light nuclei in TDHFB calculation with Gogny force
First FIDIPRO-JSPS Workshop on Energy Density Functionals in Nuclei Keurusselka,(Jyvaskyla), Finland. 2007 10暻 25-27日
T. Inakura, T. Nakatsukasa and K. Yabana
Fully self-consistent calculation of isovector dipole response: Systematic study up to A=50 First FIDIPRO-JSPS Workshop on Energy Density Functionals in Nuclei
Keurusselka,(Jyvaskyla), Finland. 2007 10暻 25-27日
Y. Kawashita, T. Nakatsukasa, K. Yabana
TDDFT calculation for electron-ion dynamics in molecules under intense laser pulse
Functional Theory" 東大物性研 2007.8.1-3
Shuichiro Ebata, Takashi Nakatsukasa, Tsunenori Inakura, Yukio Hshimoto, Kazuhiro Yabana Calculation of Response Function with TDHF+BCS in Real-Time
CNS International Summer School [理研 仁科 ,2007.08.28 - 09.01]
B そ 他 学会発表
矢花一浩
起因 電子 ン 実時間 ュ ョン法 開発
次世代 子 ュ 子 ン手法開発 特 領域研究19 報告会 国際高等研究所 2008
3暻18 19日
矢花一浩
超短 物質 相互作用 TDDFT 計算
凝縮系 超高 現象 ン 制御 東京工業大学国際交流会館多目的 2008 2暻21 22
日
矢花一浩
電子励起 第一原理 ュ ョン
第3回 計算科学 新 知 発見 統合 創出 ン PACS-CS 計算科学 筑波大学
計算科学研究 ン 2007 9暻3 4日
矢花一浩
起因 電子 ン 実時間 ュ ョン法 開発
特 領域研究 次世代 子 ュ 子 ン手法 開発 19 合わ 会 国際高等研究
所 2007 6暻8 9日
矢花一浩
日本物理学会第63回 次大会 理論核物理領域 ン 原子核物理学 大規模計算 現在
未来 近畿大学本部 ン 2008 3暻23日
中務孝
原子核密 汎関数理論 発展
研究会 原子核物理學 将来像 京都大学 2007 8暻8-9日
中務孝
核構 大規模計算 密 汎関数法 数値 ュ ョン
日本物理学会 次大会 ン 原子核物理學 大規模計算 現在 未来
近畿大学 2008 3暻23-26日
橋本幸男 堀端孝俊
GCM 182Os TAR 計算
橋本幸男 堀端孝俊
182Os 傾斜角回転 応 ン 状態
日本物理学会 第63回 次大会 近畿大学 2008 3暻 22-26日
稲倉恒法, 中務孝, 矢花一浩
暼限振幅法 用い Skyrme-RPA計算
日本物理学会 第62回 次大会 海 大学 2007 9暻 21日
稲倉恒法, 中務孝, 矢花一浩
Systematic study of isovector dipole mode up to A=50
KEK研究会 原子核 ン物理 横断研究会 KEK 2007 11暻 19-21日
稲倉恒法, 中務孝, 矢花一浩
Systematic study of photoabsorption spectra in nuclei -Fully selfconsistent RPA calculaiton-
ン 未来 素粒子 原子核数値 ュ ョン
国際会議場 2007 12暻 19-20日
稲倉恒法, 中務孝, 矢花一浩
均場理論 基 い 電気 極子励起 応答関数 関 系統的計算
2008 国立天文 研究会 元素合 統合的理解 子 探 宇 進 理解 目指
筑波大学 2008 3暻 13-14日
稲倉恒法, 中務孝, 矢花一浩
Electric dipole mode 系統的計算 中 核 Skyrme-RPA計算
日本物理学会 第63回 次大会 近畿大学 2008 3暻 26日
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
分子 強 場中 電子 ン 第一原理計算
第8回 子科学研究 ン 関西原研 2007.6.4-5
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
分子 多 ン 過程 第一原理 ュ ョン
第1回分子科学討論会 仙 東 大 2007.9.17-20
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
分子 多 ン 過程 第一原理 ュ ョン
日本物理学会第62回 次大会 海 大 2007.9.21-24
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
実時間 実空間法 電子 ン 大規模並列計算
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
実時間 実空間TDDFT 電子 ン 大規模並列計算
ン ュ ワ ョッ "大規模計算 分子 " 自然科学研究機構 岡崎 ン ン ン 2008.2.18-19
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
TDDFT 用い 分子 多 ン 過程 第一原理 ュ ョン 凝縮系 超高 現象 ン 制御 東工大 2008.2.21-22
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
実時間 実空間TDDFT 電子 ン 大規模並列計算
次世代 統合 ュ ョン 研究開発 第2回公開 ン
自然科学研究機構 岡崎 ン ン ン 2008.3.4-5
川 洋輔 中務孝 矢花一浩
強 分子 多 ン 過程 第一原理 ュ ョン
第55回応用物理学関係連合講演会 日本大学理工学部船橋 ン 2008.03.27-30
江幡修一郎 中務 孝 稲倉恒法 橋本幸男 矢花一浩 TDHF-BCS 用い 実時間応答関数 計算 21aYE-7
日本物理学会 第62回 次大会 海 大学, 2007.09.21-24
江幡修一郎 中務 孝 稲倉恒法 橋本幸男 矢花一浩 TDHF+BCS 用い 実時間応答関数 計算 26pZH-5
日本物理学会 第63回 次大会 近畿大学, 2008.03.22-26
出木健一 橋本幸男 中務 孝 矢花一浩
Gogny相互作用 用い 時間依存HFB 計算
日本物理学会 第62回 次大会 海 大学, 2007.09.21-24
出木健一 橋本幸男 Gogny力 TDHFB計算
KEK研究会 原子核 ン物理 横断研究会 KEK 2007 11暻 19-21日
出木健一 橋本幸男 中務 孝 矢花一浩
Gogny力 用い 時間依存HFB計算 軽い変形核 応答
日本物理学会 第63回 次大会 近畿大学, 2008.03.22-26
松山裕 丸山敏毅 矢花一浩
分子動力学法 原子核衝突 ュ ョン
