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1次元に束縛された超流動及び固体ヘリウム3の核磁気共鳴

Research Project

Project/Area Number 18740195
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山口 明  The University of Tokyo, 物性研究所, 助教 (10302639)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords低温物性 / 物性実験 / ナノ材料
Research Abstract

ポーラスアルミナ中に作られる整列した細孔中に^3Heを閉じ込めた場合、ナノメートルサイズの1次元^3He量子液体、固体が形成されることが期待される。1次元の孔を小さくしていった場合、どの程度の大きさまでバルクの超流動は生き残るのか?超流動が消失する臨界点近傍でも、超流動の秩序パラメータはバルクと同じなのか?を明らかにする目的で実験を行った。
前年度の孔径20nmの持つポーラスアルミナの実験に引き続き、本年度は孔径100nmのセルで実験を行った。ポーラスアルミナ板(Whatman社製、孔径100nm)約80枚を、マコール製の試料ケース(高さ6mm)に入れ、その外側にNMRコイルを巻きセルを作成した。液体ヘリウム3の圧力を飽和蒸気圧Obarから固化圧力34bar直前までの広範囲で変えて、NMR吸収線の周波数シフトを用いて、超流動状態の探索を行った。細孔外のバルク液体の超流動転移以下で、NMRシグナルに分裂が見られ、細孔中の^3He液体に起因するシグナルが周波数シフトしていることから、細孔内で超流動転移が起きていることを確認した。周波数シフトから同定した超流動相の対称性はA相である。バルク液体がB相に転移しても、細孔内液体はA相に留まっていることがわかった。ただし、この実験では、試料の質に問題があった可能性があり、今後詳細な検討が必要な状況である。なお、この結果については、2007年秋の物理学会において発表した。また、前年度の孔径の20nmセルでの結果を2007夏に行われた量子流体・固体に関する国際会議、およびJournal of Low Temperature Physics誌上で発表した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Large boundary magnetism and superfluidity of liquid He-3 in nanometer-sized porous alumina2008

    • Author(s)
      山口明、早川貴裕、根間裕史、石本英彦
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics 150

      Pages: 336-341

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetization curve of second layer anti-ferromagnetic solid He-3 on graphite2008

    • Author(s)
      根間裕史、山口明、早川貴裕、石本英彦
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics 150

      Pages: 330-335

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Minority spin condensate in the spin-polarized superfluid He^3 A_1 phase2006

    • Author(s)
      山口明, 小林聡, 石本英彦, 小島東生
    • Journal Title

      Nature 444

      Pages: 909-909

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fast magnetization tunneling in tetranickel(II) single-molecule magnets2006

    • Author(s)
      Yang, Wernsdorfer, Zakharov, 柄木良友, 山口明, Isidro, Lu, Wilson, Rheingold, 石本英彦, Hendrickson
    • Journal Title

      Inorganic chemistry 45

      Pages: 529-529

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 孔径100nmポーラスアルミナ中の液体3Heのcw-NMR2007

    • Author(s)
      早川貴裕, 山口明, 根間裕史, 石本英彦
    • Organizer
      日本物理学会 第62年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-24
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2020-05-15  

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