第4音波によるヘリウム3超流動密度の測定

• Project/Area Number: 02640282
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 物性一般（含極低温･固体物性に対する理論）
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 児玉 隆夫 大阪市立大学, 理学部, 教授 (90047192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 修六 大阪市立大学, 理学部, 助手 (90184473) ; 畑 徹 大阪市立大学, 理学部, 講師 (10156333)
• Project Period (FY): 1990
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1990)
• Budget Amount: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 1990: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 第4音波 / 超流動ヘリウム3 / 超流動密度

Research Abstract

超流動へリウム3の中を伝わる第4音波の音速測定から補正なしで超流動密度の決定ができるような,次の2つのタイプの測定セルを試作した。これらはいずれも一様な狭い隙間を持っており,第4音波は直進することができ,かつサイズ効果を考慮に入れる必要のないバルクの値が得られるように工夫されている。
1.厚さ150μmの精密ガラス板を巾5m/m.長さ20m/mに正確に切断されたものを多数用意し、厚さ12.5μmのスペ-サ-を用いて顕徴鏡下で交互に積み重ねたもの。第4音波の送信の送信と受信にはこれまで研究室で開発してきた容量可変型のトランスデュ-サ-を用いた。
2・平面度の極めて高いシリコンウェハ-に蒸着,エッチング等の半導体加工技術を用いて深さ2.5μm.巾がそれぞれ40,70,110μmチャンネルが多数平行に走っているたゞ一層だけから成る第4音波セル。この場合の音波の送信と受信は音波の進行方と平心に張った厚さ6μmのフィルムの振動を容量変化から読み取る方式を用いた。
前者の音波セルについては試作の完成後HeIIを用いてテストを行った。HeIIでは粘性侵入長が短いので第4音波は伝播しないが、第1音波を観測することができた。セルのテストとしてはこれで十分である。後者のセルについては最近になって組み立てを終了し,現在HeIIを用いてテストを行っているがまだ第4音波の観測はできていない。このセルは従来にない、全く新しい方式を採用しているのでまだ十分にはノウハウの分っていない点が多い。テスト結果によっては前者のセルのみで3Heの実験を行い、当初の目的を達する予定である。