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超流動ヘリウム薄膜におけるジョセフソン効果

Research Project

Project/Area Number 09640420
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

白濱 圭也  東京大学, 物性研究所, 助手 (70251486)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 簑口 友紀  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (10202350)
河野 公俊  東京大学, 物性研究所, 助教授 (30153480)
Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsジョセフリン効果 / 薄膜 / 超流動 / ヘリウム4 / ジョセフソン効果 / 走査トンネル顕微鏡 / 2次元 / 位相 / 量子液体
Research Abstract

本研究は、超流動ヘリウム4薄膜において新しいタイプのジョセフソン接合を作製することを目指して行われた。超流動ヘリウム4のジョセフソン接合としてどのような実験系が考えられるか、さらにそれらの系でのジョセフソン効果の観測によりどのような興味深い物理が期待されるか、について、理論的考察を行った。液体ヘリウムが電荷を持たないことから、超伝導のジョセフソン効果とは異なる種々の現象が観測されうることを予想した。
ヘリウム薄膜でのジョセフソン効果の観測のためブレークジャンクションの製作を行い、電子のトンネル伝導の測定を試みた。数種類のジャンクションを製作し伝導測定を試みたが、トンネル伝導を観測するに至らなかった。この原因として、破断面の距離が機械的、電気的ノイズの影響を受け一定にならないこと等が考えられる。これらの問題点を解決するため現在、新たに低温STM装置の製作を行っており、これを用いて同様の実験を進めつつある。
また、新たに多孔性物質をバルクな液体ヘリウム4のジョセフソン接合として用いるという実験を提案し、接合の作製を進めている。ナノメートルサイズの細孔を持ち、かつ同程度の薄さに微細加工が可能な多孔質としてポーラスシリコンを選び、作製および細孔径等のキャラクタリゼーションを進めている。

Report

(3 results)
  • 1998 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All Other

All Publications (12 results)

  • [Publications] H.Kawashima、K.Shirahama、K.Kono: "Fluctuation Properties of Third Sound Transmission in Random Media"Physica B. 263-264. 373-375 (1999)

    • Related Report
      1998 Final Research Report Summary
  • [Publications] O.I.Kirichek、K.Shirahama、F.I.B.Williams、M.Saitoh、K.Kono: "Experimental Study of the Surface Properties of Superfluid and Normal ^3He by Plasma Resonance of Wigner Solid"Physica B. 284-288(印刷中). (2000)

    • Related Report
      1998 Final Research Report Summary
  • [Publications] Keiya Shirahama、Hiroyuki Suto、Oleg I Kirichek、K.Kono: "Wigner Solid on the Free Surface of Superfluid ^3He-A"Physica B. 284-288(印刷中). (2000)

    • Related Report
      1998 Final Research Report Summary
  • [Publications] T.Morita、K.Shirahama、F.I.B.Williams、K.Kono: "Search for short Wavelength Surface Waves on a Superfluid ^3He Film"Physica B. 284-288(印刷中). (2000)

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      1998 Final Research Report Summary
  • [Publications] 白浜圭也: "液体ヘリウムの表面と2次元電子系"固体物理. 34、10. 815-824 (1999)

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      1998 Final Research Report Summary
  • [Publications] Oleg I.Kirichek: "Plasma Resonance of the Wigner Solid on the Free Surface of Normal and Superfluid ^3He" Journal of Low Temperature Physics. 113. 1103-1108 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Yuri P.Monarkha: "Nonlinear Quantum Magnetotransport in a Strongly Correlated Two-Dimensional Electron Liquid" Physical Review B. 58. 3762-3776 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Hironori Kawashima: "Fluctuation Properties of Third Sound Transmission in Random Media" Physica B. (印刷中).

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Kimitoshi Kono: "2D Electron Systems on Helium and Other Substrates" Kluwer Academic Publishing, 393 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Ys.P.Monarkha: "Dynamic Properties of the Two-Dimensional Wigner Solid on the Surface of Normal and Superfiuid ^3He" Journal of the Physical Society of Japan. 66. 3901-3907 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Keiya Shirahama: "Wigner Solid on the Free Surface of Superfluid ^3He" Physical Review Letters. 79. 4218-4221 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Keiya Shirahama: "Conductivity of the Wigner Solid on the Free Surface of Superfluid ^3He-B" Journal of Low Temperature Physics. 110. 179-184 (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2020-05-15  

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