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異方的超流動ヘリウム3A相における量子渦の可視化

Research Project

Project/Area Number 20029015
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松原 明  Kyoto University, 低温物質科学研究センター, 准教授 (00229519)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上野 智弘  京都大学, 医学部, 助教 (10379034)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords量子渦 / 量子流体力学 / 異方的超流体 / MRI / 低温物性
Research Abstract

今年度は、昨年度に引き続き、MRIの分解能の向上を図った。特に低温高磁場下で生じる非線形現象とMRIとの関係について調べた。低温高磁場下においては磁化が増大するため、MRIの分解能が向上する。しかし、大きな磁化による双極子相互作用が多重エコー(MSE)やスピン流などの非線形効果を生む。MSEに関しては、180度パルスが均一に照射されればその発生を抑制できる。そのため昨年度に送信RFコイルの大型化による実空間均一度の向上と、共鳴回路の小型化によるQ値の向上を図ることによる送信パルスの周波数空間での均一度の向上を図った。しかし、大きなMSEらしきものが発生したために、その発生メカニズムを調べた。発生していたMSEには低温になるほど大きくなるという温度依存性があった。これは、MSEの大きさが磁化の増大に比例するという事実と合う。しかし、MRI画像作成時の磁場勾配の方向依存性を解析してみると、MSEの大きさに比例するb値と呼ばれる値が、0から負の領域で、MSEの大きさが大きくなるという結果となっていた。そのため、単純にMSEが生じていためにMRIの画像の歪みが生じたと結論づけることができていない。また、低温領域では、スピン拡散の影響が顕著となり、上記であげた単純なMSEのメカニズムが機能していないと考えられる。また、70年代にコーネル大のグループが、低温高磁場領域において出現するスピン流を観測している。これは、NMRによって作られた磁化の勾配によって生み出されたとされている。このコーネル大での状況に近い形のものが、今回の実験においても生み出されていた可能性がある。そこで、現在においても、数値計算を含め解析を行なっている。非線形現象とMRIとの関係の解析に平行して、回転する核断熱希釈冷凍機の建設を進めた。回転部をくみ上げ、回転のテストを行なった。また、低温部の部品を作製した。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2010 2009 2008

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

  • [Journal Article] Development of MRI Microscope2010

    • Author(s)
      Mahiro Hachiya, Kyohei Arimura, Tomhiro Ueno, Akira Matsubara
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics 158

      Pages: 697-703

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coherent Precession of Magnetization in Superfluid 3He in Aerogel2009

    • Author(s)
      T. Sato, T. Kunimatsu, K. Izumina, A. Matsubara, M. Kubota, T. Mizusaki
    • Journal Title

      Journal of PhysiCs Conference Series 150

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of MRI Microscope2009

    • Author(s)
      M.Hachiya, K.Arimura, T.Ueno, A.Matsubara
    • Organizer
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids, QFS2009
    • Place of Presentation
      Northwestern大, Chicago, USA
    • Year and Date
      2009-08-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Coherent Precession of Magnetization in the Superfluid 3He A-Phase2008

    • Author(s)
      A. Matsubara
    • Organizer
      国際シンポジウムスーパークリーン物質で実現する新しい量子相の物理
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2008-12-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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