小川哲生研究室

大阪大学大学院理学研究科 物理学専攻

大阪大学理学部 物理学科


最終更新日:2012年(平成24年)4月1日

A tentative ENGLISH version is here,


大阪大学大学院物性物理学の理論的研究を希望している人は,まずはここを熟読してください。大学院理学研究科の物理学専攻と宇宙地球科学専攻には,物性理論関連の6つの研究グループがあります。いずれも世界水準の研究を進めているユニークな研究室です。関心のある研究グループには,遠慮無く連絡してください。


大阪大学大学院理学研究科物理学専攻の入試説明会を,2011年6月4日(土)の13時30分から東京(キャンパスイノベーションセンター東京)で2011年6月18日(土)の13時から大阪(大阪大学大学院理学研究科)で,開催します。



大阪大学大学院理学研究科 物理学専攻 量子物理学講座にあります小川研究室は,
(広い意味の)物性理論,特に,励起子理論・非平衡非線形物理学・量子光学/非線形光学・半導体物質科学・量子力学基礎論
を研究対象とする理論研究室です。研究室の看板のキーワードは,「非平衡系の量子物性論」です。最近の研究内容を以下に要約してみます。

凝縮系における動的非線形応答・時空間発展現象,特に量子多体系の励起状態が関与する諸現象を,微視的立場と現象論的立場の双方から理解し予測することを目標としています。すなわち,「非線形性」と「時空間変化」とが関連する物性物理学が関心の中心です。基底状態のみならず励起状態をも考察するため,量子ダイナミクスや緩和・散逸の問題にも関わることになります。見方を変えて言うと,フェルミオン場(電子系,電子-正孔系など)とボゾン場(光子場,フォノン場,励起子系,熱浴など)とが結合・相互作用している系を対象とし,これら2つの量子統計性の異なる系の間の競合・協調,コヒーレンス・デコヒーレンスなどが巨視的効果として現れる量子現象に着目しています。

具体的には,
電子-正孔系で量子秩序形成の理論】1次元電子-正孔系の相図と光学応答,ボゾン化法・繰り込み群法・自己無撞着調和近似・数値DMRG。励起子Mott転移の理論,動的平均場法。励起子BECと電子-正孔BCS状態のクロスオーバーと光学応答。
量子細線系の多体励起状態と光学過程】擬1次元電子-正孔系の吸収スペクトル,発光スペクトル,利得スペクトルの理論。有限温度効果。レーザー発振過程。半導体レーザーの量子論。
励起子系のボゾン理論】少数励起子系のHolstein-Primakoff型ボゾン化法と非線形光学応答,少数励起子系のDyson型ボゾン化法,多励起子系のボゾン表示と巨視的量子現象。
光誘起相転移の量子ダイナミクス】光誘起核生成・光誘起界面ダイナミクスの理論・ドミノ倒し理論,格子変形を伴う励起クラスターの融合・凝集・分裂の理論,寿命を持つ量子多体系の相分離・パターン形成ダイナミクス。
量子相転移の理論】非平衡相転移における量子-古典クロスオーバー,相転移ダイナミクスにおける熱/量子揺らぎ。
量子多体系の非線形応答理論】フェルミ面効果の結合クラスター法による取り扱い,フェルミ熱浴とボゾン熱浴の理論。
などです。


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