Vier-Teilchen (alpha-artige)-Korrelationen und Quantenkondensate in Kernmaterie

• Antragsteller: Professor Dr. Gerd Röpke
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 51687804

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Es werden Cluster-Phänomene in Vielteilchensystemen untersucht, speziell in Zusammenhang mit der Bildung von Quantenkondensaten. Beispiele sind ultrakalte Atome in Fallen, wo Bose-Einstein-Kondensation in multikomponenten Fermigasen mit Dimer und Trimerbildung untersucht werden, insbesondere aber Kernmaterie, wo Quartetting infolge der Stabilität des α-Teilchens ein wichtiges mikroskopisches Phänomen ist. Eine systematische quantenstatistische Behandlung von Korrelationen in Kernmaterie ist mit Hilfe der Green-Funktions-Technik möglich. Zur Lösung der in-medium Schrödingergleichung für das 4-Teilchen-Problem wurde ein spezieller Ansatz entwickelt, der recht gute Ergebnisse unter Verwendung von ein-Teilchen-Lösungsfunktionen liefert. Kritische Temperaturen wurde für verschiedene Potentiale erhalten und Übereinstimmung mit anderen Rechnungen gefunden. Es wurde asymmetrische Materie untersucht und mit der Deuteron-Kondensation verglichen. Besonders intensiv wurde der Einfluss von Quartetting auf die Selbstenergie untersucht, um den Masseoperator für die Zustandsgleichung von Kermnaterie zu bestimmen. Weiterhin wurden Eigenschaften von dipolaren Fermigasen in Analogie zu Nukleonensystemen berechnet.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• “Transition temperature for quartet condensation” Workshop, Bose-Einstein Condensation of Alpha Particles and the Nuclear Matter Equation of State (15-17 December, 2008, Rostock, Germany)
  T. Sogo, P. Schuck, G. Röpke
  
• “Critical temperature for α-particle condensation within a momentum-projected meanfield approach”, Phys. Rev. C 79, 051301(R) (2009) [5 pages]
  Takaaki Sogo, Rimantas Lazauskas, Gerd Röpke, and Peter Schuck
  
• “Dynamical properties of dipolar Fermi gases”, New J. Phys. 11, 055017 (2009) [15 pages]
  Takaaki Sogo, Liang He, Takahiko Miyakawa, Su Yi, Hong Lu, and Han Pu
  
• “Gap equation for alpha condensation in nuclear matter” HIC for FAIR Workshop, Dense QCD Phases in Heavy Ion Collisions and Supernovae, (11-13, October, 2009, Prerow, Germany)
  T. Sogo, P. Schuck, G. Röpke
  
• “Gap equation of alpha condensation” Workshop, Aspects of Alpha Correlations and Alpha Condensation in Nuclear Systems (5-7 August, 2009, Rostock, Germany)
  T. Sogo, P. Schuck, G. Röpke
  
• “Many body theory for quartets, trions, and pairs in low density multi-component Fermi-systems”, Int. J. Mod. Phys. A 24, 2027-2034 (2009)
  Peter Schuck, Takaaki Sogo, and Gerd Röpke
  
• “Critical temperature for α-particle condensation in asymmetric nuclear matter”, Phys. Rev. C 82, 034322 (2010) [5 pages]
  Takaaki Sogo, Gerd Röpke, and Peter Schuck
  
• “Density-wave instability in a two-dimensional dipolar Fermi gas”, Phys. Rev. A 82, 013643 (2010) [7 pages]
  Yasuhiro Yamaguchi, Takaaki Sogo, Toru Ito, and Takahiko Miyakawa
  
• “Many-body approach for quartet condensation in strong coupling”, Phys. Rev. C 81, 064310 (2010) [17 pages]
  Takaaki Sogo, Gerd Röpke, and Peter Schuck